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[翻译] 为何C++不提供多态的容器?


来源:蚂蚁的 C/C++ 标准编程 作者:Bjarne Stroustrup 翻译:antigloss 等级:精品
发布于2007-07-17 09:22 被读438次 【字体:
    C++ 标准库提供了一套非常好用的、静态类型安全的、高效的容器。例如 vector、list,以及 map:
	vector<int> vi(10);
vector<Shape*> vs;
list<string> lst;
list<double> l2
map<string,Record*> tbl;
map< Key,vector > t2;
   所有优秀的 C++ 教材都有对这些容器的描述。应该优先使用标准容器,而非数组和“自制的”容器,除非你有很充分的不使用 STL 的理由。 

    这些容器都是单态的;亦即,它们的元素是同一类型的。如果你希望某个容器能保存多种类型的元素,必须使用联合体或者在容器里保存指向多态类型的指针(这个方法通常更好)。一个经典的例子是:

	vector<Shape*> vi; // 该 vector 保存指向 Shape 的指针
   在此,vi 的元素可以是从 Shape 派生出来的任何类型(的指针)。亦即,既可以说 vi 是单态的,因为其所有元素都是 Shape(精确地说是指向 Shape 的指针),也可以说它是多态的,因为它可以保存多种类型的 Shape,例如 Circles、Triangles 等等。

    所以,可以说,所有容器(无论任何语言)都是单态的,因为为了使用它们,必须有一个可供用户用来访问其中所有元素的公共接口。提供多态容器的语言,其实无非是容器里的元素都提供了一个标准的接口。例如,Java collection 提供的容器保存的是 Object 类型(的引用),可用(公共的)Object 接口来获取元素的真正类型。

    C++ 标准库提供单态的容器,因为大多数情况下,它们常用且易用,并能提供尽可能好的编译时错误信息,而且没有不必要的运行时开销。

    如果你需要在 C++ 中使用多态的容器,可为所有元素定义一个公共的接口,然后即可制出这样的容器。例如:
	class Io_obj { /* ... */ }; // 进行 I/O 所需的接口

vector<Io_obj*> vio; // 如果你想直接管理指针
vector< Handle<Io_obj> > v2; // 如果你想用“智能指针”来处理各个对象
    如非必要,绝对不要使用最底层的实现细节:
	vector<void*> memory; // 很少用到
    辨别你是否“走入底层”的一个很好的办法是,看看你的代码里是否夹杂着显式类型转换。

    在某些程序里,也可以使用 Any 类(例如 Boost::Any):

	vector<Any> v;

原文地址http://www.research.att.com/~bs/bs_faq2.html#containers

本文版权归 蚂蚁的 C/C++ 标准编程 以及 作者 Bjarne Stroustrup 翻译:antigloss 共同所有,转载请注明原作者和出处。谢谢。



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