探寻泛型算法思想的本质

　　众所周知，C++的STL实现了很多的算法，这些算法给程序员带来了很多的方便，一般情况下，如果你的项目没有特殊的要求，采用这些算法都比我们自己动手起来要简洁、高效。这些算法的成功，依赖的是大家耳熟能详的泛型思想。

你可能会说 “泛型编程”我很熟了，不就写几个模板？没错，泛型编程是应用模板技术做一些数据抽象的过程。但在享受着它给你带来便利的同时，你是否想过这背后的设计需求是什么吗？你是否想过为什么要这样去实现吗？可能你觉得不必要去深究这些东西，毕竟只要会如何使用它就好了。但是如果你知道了为何要这样设计的原因后，我想对你总是会有些好处的。

让我们看看一个List数据结构的实现，这里我并不是去剖析STL中list的实现代码。而是用C去实现类似的功能，我想暂时先让你“痛苦”一下，坐拖拉机走山路。然后再让你坐豪华汽车跑高速。

Code

这个定义模拟了面向对象中的数据与方法整合在一起，它实现存放任何类型指针的集合以及对集合上的操作。

首先我们看一下这样的定义有没有什么问题，注意看结构中出现了一个Sort方法，看起来需要实现对整个 List的数据进行排序。这里就涉及到一个问题，大家都知道排序有很多种类，比如：快速排序，冒泡排序，多关键字排序等。这些算法也各有特点，每个应用场景都不太一样。而现在把 Sort 功能与数据封装在一起，让程序库使用者如何选择想要的排序算法呢？针对每一种算法提供一个实现，封装进数据结构中，这样的话必须针对每一种数据类型都提供算法的实现，但是这样的话复用性不好，而且会产生很多重复代码。

为了不把问题搞的太复杂，也许你认为对算法的选择不那么重要，所以就选择任意一个能达到目的的算法，比如选择冒泡排序来实现，见下面的代码：

Code

请注意有注释的那段代码，Sort方法调用了一个叫 Equals方法。该方法也是由集合封装的。粗看起来没有什么问题，接着我们再看看Equals 方法的实现。

long ArrayList_Equals(const void *pValue1 , const void *pValue2)

{

return strcmp(pValue1 , pValue2) ;

}

啊，看起来真的好简洁，直接调用了一个库函数 strcmp就完成了任务。我想学过C的程序员一看到 strcmp就很亲切。不过不要高兴的太早，让我们回到数据项的定义：void **Item ;这里的指针类型是 void，说明它可以存放任何数据类型。而刚才Equals 的实现却是用字符串的比较函数，也就是说这个list 只能存放字符类型的才能保证产生正确的结果。要是遇上里面存放的是INT或其它结构体类型的数据，那不就麻烦了。难道需要针对每一种数据类型都实现一个排序版本？按这样写出来的代码会非常臃肿，并且难于维护和使用。

如果你的使用的语言支持泛型编程，那么这些问题就不用我们操心了。让我们回去看看在应用STL排序算法的时候是如何做到解决上面提到的两个问题的。

看一段 MSDN 的示例代码：

Code

这里没有列出STL的源码，但从sort方法的调用可以看出，STL 中把算法独立出来了。不局限于某种数据类型，这样就解决了僵硬的缺点，让程序员可以自由的选择实际需要的算法。当然这些都依赖于编译器的支持，如果用C实现这样的功能，恐怕需要费一番周折了。

接下来 sort( v1.begin( ), v1.end( ), UDgreater ); 看第三个参数，直接传了个函数指针。没有把功能做僵硬，而把“比较运算子”交由最终使用者去实现了，这样就达到了可扩展性、可伸缩性的目的。

野男人

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