如何設計派生類交互的靈活C ++程序？

Question

我希望這里的專家對以下問題有意見。 我想設計一個程序，其中來自不同基類的派生類彼此交互。 為了闡明我的觀點，我構建了一個示例。

想象一下我試圖去動物園。 在這個動物園里，我們有動物，有水果，這是我的基礎課。 只有在運行時，我們才能知道我們擁有哪些動物以及哪些果實。 假設我有一只猴子和一根香蕉。

如何讓這只猴子以優雅的方式食用香蕉，而吃香蕉只是這只猴子的一項非常獨特的技能？ 請注意，我不需要通用的eat函數，因為在設計中我需要完全自由地實現派生動物可以執行的動作。

這是隨附的示例：

#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

您在問我們一種“優雅地”違反李斯科夫原則的方法。

當你操縱媽媽級，你不應該認為是背后實例化具體的派生類。

這稱為不良設計，編碼有異味。

如果您的班級確實是猴子，並且您想讓它吃香蕉：那么您不應該像猴子那樣操縱它。

無論如何，尋找解決方案的途徑可以從這種方式開始：正如您所解釋的，動物及其果實之間存在隱式鏈接。 您可以創建一個班餐，其目標是明確管理此鏈接。

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，您不能准確地告訴我們確定動物和水果的方式...所以這無濟於事...因為正是這種選擇知道了調用好的factoryMethod所必須使用的信息，從而創建了適當的一餐。