如何设计派生类交互的灵活C ++程序？

Question

我希望这里的专家对以下问题有意见。 我想设计一个程序，其中来自不同基类的派生类彼此交互。 为了阐明我的观点，我构建了一个示例。

想象一下我试图去动物园。 在这个动物园里，我们有动物，有水果，这是我的基础课。 只有在运行时，我们才能知道我们拥有哪些动物以及哪些果实。 假设我有一只猴子和一根香蕉。

如何让这只猴子以优雅的方式食用香蕉，而吃香蕉只是这只猴子的一项非常独特的技能？ 请注意，我不需要通用的eat函数，因为在设计中我需要完全自由地实现派生动物可以执行的动作。

这是随附的示例：

#include <string>
#include <iostream>

class cfruit
{
};

class cbanana : public cfruit
{
};

class canimal
{
};

class cmonkey : public canimal
{
  public:
    int eatbanana(cbanana *) { std::cout << "BURP" << std::endl; }
};

int main()
{
  cfruit  *fruit;
  canimal *animal;

  // on runtime the animal and the fruit is decided, so we have to 
  // initialize it on the base pointer

  // assume we get a monkey and a banana
  fruit  = new cbanana();
  animal = new cmonkey();

  // now, we would like our monkey to eat a banana, which we cannot do...
  // UNLESS... we do something really UGLY
  static_cast<cmonkey *>(animal)->eatbanana(static_cast<cbanana *>(fruit));

  return 0;
}

Answer 1

您在问我们一种“优雅地”违反李斯科夫原则的方法。

当你操纵妈妈级，你不应该认为是背后实例化具体的派生类。

这称为不良设计，编码有异味。

如果您的班级确实是猴子，并且您想让它吃香蕉：那么您不应该像猴子那样操纵它。

无论如何，寻找解决方案的途径可以从这种方式开始：正如您所解释的，动物及其果实之间存在隐式链接。 您可以创建一个班餐，其目标是明确管理此链接。

struct Meal
{
    virtual void consume() = 0;
}

Meal* factoryCookMonkeyMeal(Monkey& monkey, Banana& banana)
{
    return new MealMonkey(monkey,banana);    
}

struct MealMonkey : public Meal
{
    Monkey& monkey; 
    Banana& banana;

    virtual void consume(){ monkey.eat_banana(banana);};
}

Meal* factoryCookBirdMeal(Bird& bird, Cherry& cherry)
{
    return new MealBird(bird,cherry);
}

struct MealBird : public Meal
{
    Bird& bird;
    Cherry& cherry;

    virtual void consume(){  bird.eat_cherry(cherry);};
}

但是，您不能准确地告诉我们确定动物和水果的方式...所以这无济于事...因为正是这种选择知道了调用好的factoryMethod所必须使用的信息，从而创建了适当的一餐。