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【C++沉思录】代理类

1、考虑下面的场景:设计一个容器,包含一组类型不同但相互关联的对象(比如:Animal,Dog,Cat),对象具备多态行为。
2、容器一般只能包含一种类型的对象,使用vector<Animal> 会造成对象切割,不具备多态行为。
3、经典的解决办法是:vector<Animal*>, 但是这会增加内存管理的负担。考虑下面的情况:
Dog d;
vec[i] = &d; // 局部对象d销毁, vec[i] 指向垃圾

vec[i] = vec[j]; // 指向同一个对象, 在vec析构之前,需要手动遍历vec,进行delete,两个delete同一个对象,行为未定义。
4、怎么解决上面的问题,每次都创建一个新的对象。如下:
Dog d;
vec[i] = new Dog(d);

vec[i] = new Animal(vec[j]); // 这里存在问题,由于vec[j] 类型未知,只能使用Animal,但是这造成对象切割。
5、处理编译时类型未知的对象,使用虚方法。Animal 增加一个纯虚方法clone,纯虚方法导致Animal成为一个抽象类,
不能实例化,同时要求子类必须重写clone方法。注:Animal 可以提供纯虚方法clone的实现。
6、Animal* pa = new Dog; delete pa; 为了能够调用Dog的析构方法,定义Animal的析构方法是虚方法。注:多态行为要满足两个条件:
方法是虚方法;表面类型和真实类型不一致。
7、有没有更好的办法呢?
使用代理类,对Animal* 管理。也就是栈上对象管理动态资源,利用C++的一个特性,栈上对象离开作用域,必定会调用析构方法,
在析构方法中释放资源。
8、代码如下:
AnimalProxy::AnimalProxy():_pa(NULL)
{

}

AnimalProxy::~AnimalProxy()
{
delete _pa;
}

// 注意:类中可以访问自己的private成员,也可以访问rhs的private成员
AnimalProxy::AnimalProxy(const AnimalProxy& rhs)
{
_pa = (rhs._pa != NULL ? rhs._pa->Clone():NULL);
}

AnimalProxy& AnimalProxy::operator=(const AnimalProxy& rhs)
{
if(this != &rhs) // 等同测试
{
delete _pa; // delete NULL 也没有问题
_pa = (rhs._pa != NULL ? rhs._pa->Clone():NULL); // 指针为NULL判断
}
return *this; // 返回引用
}

AnimalProxy::AnimalProxy(const Animal& animal):_pa(animal.Clone())
{

}

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