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如何在C++鏈表中鏈入不同類型對象

開發 后端
似乎你也注意到了,不管怎么定義,好像一個C++鏈表中的對象都是同一類型的。那么若要在C++鏈表中鏈入不同類型的對象,我們該怎么做呢?請閱下文…

  似乎你也注意到了,不管怎么定義,好像一個C++鏈表中的對象都是同一類型的。而實際上,這也是必須的,否則,返回節點中的數據這樣的函數的返回值的類型是什么呢?但是,人的要求是無止境的。把不同的對象鏈在一個鏈表中的目的是為了方便使用,現在一定記住這個原則,后面的討論都是基于這個原則的。

  達到這個目標的原理其實很簡單,只要把不同類型的對象變成同樣的類型就可以了。看下面的結構定義:

  1. struct Mobject  
  2. {  
  3.        void *p;  
  4.        int ObjectType;  
  5. }; 

  將一個對象鏈入鏈表時,將指向這個對象的指針賦給p,同時記錄對象類型。當取得這個節點的時候,根據ObjectType的值來確定p指的對象類型,從而還原指針類型,也就得到了原來的對象。

  后面講到的廣義表實際上采用的就是這種方法。顯而易見的,這樣的Mobject支持的對象是預先確定的,你將自己維護ObjectType列表,每添加一種類型的支持,你需要在ObjectType列表中給出它的替代值,然后在相應的switch(ObjectType)給出這種類型的case語句。很煩人是吧,下面給出另一種方法,其實還是這個原理,不同的是,把這個煩人的工作交給編譯器了。

  還記得前邊強調的原則嗎,為什么我們將不同類型的對象放在一個鏈表中呢?很顯然,我們想達到這樣的一個效果:比如說,我們在一個鏈表中儲存了三角形,直線,圓等圖形的參數,我們希望對某個節點使用Draw()方法,就重繪這個圖形;使用Get()則得到這個圖形的各個參數;使用Put()則修改圖形的參數。可以看出,這些不同的對象實際上有同樣的行為,只是實現的方法不同。

  C++的多態性正好可以實現我們的構想。關于這方面,請參閱相關的C++書籍(我看的是《C++編程思想》)。請看如下的例子:

  1. #ifndef Shape_H   
  2. #define Shape_H   
  3. class Shape     
  4. {   
  5. public:   
  6.        virtual void Input() = 0;   
  7.        virtual void Print() = 0;   
  8.        Shape(){};   
  9.        virtual ~Shape(){};   
  10. };   
  11. #endif   

  【說明】定義一個抽象基類,有兩個行為,Input()為輸入圖形參數,Print()為打印圖形參數。圖省事,只是簡單的說明問題而已。

  1. #ifndef Point_H   
  2. #define Point_H   
  3. class Point     
  4. {   
  5. public:   
  6.        void Put()   
  7.        {   
  8.               cout << "x坐標為:";   
  9.               cin >> x;   
  10.               cout << "y坐標為:";   
  11.               cin >> y;   
  12.        }   
  13.        void Get()   
  14.        {   
  15.               cout << endl << "x坐標為:" << x;   
  16.               cout << endl << "y坐標為:" << y;   
  17.        }   
  18.        virtual ~Point(){};   
  19. private:   
  20.        int x;   
  21.        int y;   
  22. };   
  23. #endif   

  【說明】點的類定義與實現。

  1. #ifndef Circle_H   
  2. #define Circle_H   
  3. #include "Shape.h"   
  4. #include "Point.h"    
  5. class Circle : public Shape     
  6. {   
  7. public:   
  8.        void Input()   
  9.        {   
  10.               cout << endl << "輸入圓的參數";   
  11.               cout << endl << "輸入圓心點的坐標:" << endl;   
  12.               center.Put();   
  13.               cout << endl << "輸入半徑:";   
  14.               cin >> radius;   
  15.        }   
  16.        void Print()   
  17.        {   
  18.               cout << endl << "圓的參數為";   
  19.               cout << endl << "圓心點的坐標:" << endl;   
  20.               center.Get();   
  21.               cout << endl << "半徑:" << radius;   
  22.        }         
  23.        virtual ~Circle(){};   
  24. private:   
  25.        int radius;   
  26.        Point center;   
  27. };   
  28. #endif   

  【說明】圓的類定義與實現。繼承Shape類的行為。

  1. #ifndef Line_H   
  2. #define Line_H   
  3. #include "Shape.h"   
  4. #include "Point.h"   
  5. class Line : public Shape    
  6. {   
  7. public:   
  8.        void Input()   
  9.        {   
  10.               cout << endl << "輸入直線的參數";   
  11.               cout << endl << "輸入端點1的坐標:" << endl;   
  12.               point1.Put();   
  13.               cout << endl << "輸入端點2的坐標:" << endl;   
  14.               point2.Put();   
  15.        }   
  16.        void Print()   
  17.        {   
  18.               cout << endl << "直線的參數為";   
  19.               cout << endl << "端點1的坐標:";   
  20.               point1.Get();   
  21.               cout << endl << "端點2的坐標:";   
  22.               point2.Get();   
  23.        }   
  24.        virtual ~Line(){};   
  25. private:   
  26.        Point point1;   
  27.        Point point2;   
  28. };   
  29. #endif  

  【說明】直線類的定義與實現。繼承Shape的行為。

  1. #ifndef ListTest_H   
  2. #define ListTest_H   
  3. #include    
  4. #include "List.h"   
  5. #include "Circle.h"   
  6. #include "Line.h"   
  7. void ListTest_MObject()   
  8. {   
  9.        List a;   
  10.        Shape *p1 = new Circle;   
  11.        Shape *p2 = new Line;   
  12.        p1->Input();   
  13.        p2->Input();   
  14.        a.Insert(p1);   
  15.        a.Insert(p2);   
  16.        Shape *p = *a.Next();   
  17.        p->Print();   
  18.        delete p;   
  19.        a.Put(NULL);   
  20.        p = *a.Next();   
  21.        p->Print();   
  22.        delete p;   
  23.        a.Put(NULL);   
  24. }   
  25. #endif   

  【說明】這是測試函數,使用方法是在含有main()的cpp文件頭部加入#include “ListTest.h”,然后調用ListTest_Mobject()。這是一個簡單的例子,可以看出,刪除這樣的鏈表節點需要兩個步驟,先delete鏈表節點data域里指針所指的對象,然后才能刪除鏈表節點。同樣,析構這樣鏈表的時候,也需要注意這個問題。不然的話,你的程序運行一次內存就少一點(可能不是這樣,據說操作系統在程序中止時可以回收動態內存,但后面的結論是對的),如果是個頻繁調用的函數,當運行一段時間后,你的系統就癱瘓了。所以,使用這樣的鏈表***是派生一個新的鏈表類,實現相應的操作。例如這樣:

  1. class ShapeList : public List   
  2. {   
  3. public:   
  4.        BOOL SL_Remove()   
  5.        {   
  6.               Shape *p = *Get();   
  7.               delete p;   
  8.               return Remove();   
  9.        }  
  10. };  

  【閑話】不知你是不是對這樣的語句Shape *p = *a.Next(); p->Print();不甚理解,還覺得有點羅嗦。那你試試這樣的語句*a.Next()->Print();能不能編譯通過。

【編輯推薦】

  1. C++中的面向對象編程簡介
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責任編輯:韓亞珊 來源: CSDN
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