【C++ techniques】虚化构造函数、虚化非成员函数

constructor的虚化

• virtual function：完成“因类型而异”的行为；
• constructor：明确类型时构造函数；
• virtual constructor：视其获得的输入，可产生不同的类型对象。

//假如写一个软件，用来处理时事新闻，其内容由文字和图形构成class NTComponent{   //抽象基类，用于时事消息的组件
public:				 //其中至少含有一个纯虚函数...
};class TextBlock:public NTComponent{
public:...				//没有内含有任何纯虚函数
};	class Graphic : public NTComponent{
public:...				//没有内含有任何纯虚函数
};		class NewsLetter{	//一份时事通讯是有一系列的NTComponent对象构成
public:...
private:list<NTComponent*> components;
};	

//NewsLetter对象尚未开始运作的时候，可能存储于磁盘中
//让NewsLetter拥有一个constructor并用istream作为自变量
//这个constructor将从stream读取数据以便产生必要的核心数据结构：class NewsLetter{
public:NewsLetter(istream& str);...
};NewsLetter::NewsLetter(istream& str)
{while(str){read the next component object;add the object to the list of this newsletter's components;}
}

//如果将棘手的东西搬移到另一个名为readComponent的函数：class NewsLetter{
public:...
private:static NTComponent* readComponent(istream& str);...                                             
};NewsLetter::NewsLetter(istream& str)
{while(str){//将readComponent返回的指针加到component list尾端，//“push_back”是一个list member function，用来将对象安插//到list尾端components.push_back(readComponent(str));}
}

此时readComponent产生新对象，所以行为仿若constructor，但是它能够产生不同类型的对象，所以我们称之它为一个virtual constructor。

virtual constructor：

• 某种函数，视其获得的输入，可产生不同的类型对象；
• 在许多情况下有用，比如从磁盘（或网盘或磁带等）读取对象信息。

virtual copy constructor：

• 返回一个指针，指向其调用者（某对象）的一个新副本；
• 基于这种行为，virtual copy constructors通常以copySelf或cloneSelf命名，或者像下面一样命令为clone。

class NLComponent{
public://声明 virtual copy constructorvirtual NLComponent* clone() const = 0;...
};class TextBlock:public NLComponent{
public:virtual TextBlock* clone() const //virtual copy constructor{return new TextBlock(*this);}...
};class Graphic:public NLComponent{
public:virtual Graphic* clone() const //virtual copy constructor{return new Graphic(*this);}...
};

class NewsLetter{
public:NewsLetter(const NewsLetter& rhs);...
private:list<NLComponent*> components;
};NewsLetter::NewsLetter(const NewsLetter& rhs)
{//迭代遍历rhs list，运用每个元素的virtual copy constructor，//将元素复制到对象的component list中。for(list<NLComponent*>::const_iterator it = rhs.components.begin();it != rhs.components.end(),++it){components.push_back((*it)->clone());}
}

non-member functions的虚化

写一个虚函数做实际工作，再写一个什么都不做的非虚函数，只负责调用虚函数；为了避免此巧妙安排蒙受函数调用所带来的成本，也可以将非虚函数inline化。

//为TextBlock和Graphic实现出output操作符class NLComponent{
public:virtual ostream& print(ostream& str) const = 0;
};class TextBlock:public NLComponent{
public:virtual ostream& print(ostream& str);
};class Graphic:public NLComponent{
public:virtual ostream& print(ostream& str);
};inline ostream& operator<<(ostream& s,const NLComponent& c)
{return c.print(s);
}