C++用纯虚函数实现协议委托的例子

傷城~ 2021-09-22 04:02 273阅读 0赞

C++不像其他很多编程语言有接口、委托或者协议的概念，但是利用纯虚函数和C++多重继承的特性，我们也能实现接口、委托或协议要做的事情，下面的通过一个人设置闹钟然后被闹钟唤醒的例子来说明如何在C++中实现委托回调。

#include <iostream>
    #include <unistd.h>
    
    using std::cout;
    using std::endl;
    
    // 用纯虚函数设计一个协议
    // 实现该协议的类有一个被唤醒的行为
    class Awakable {
    public:
        // 纯虚函数
        virtual void beAwaken() = 0;
    };
    
    // 闹钟类
    class AlarmClock {
    public:
        // 委托方(谁委托了闹钟提供唤醒服务)
        Awakable *delegate;
        // 在指定时间后报警
        void alarmAfter(int) const;
    };
    
    void AlarmClock::alarmAfter(int seconds) const {
        sleep(seconds);
        cout << "叮咚 叮咚 叮咚" << endl;
        // 回调委托方的方法
        delegate->beAwaken();
    }
    
    // 人类(实现了Awakable协议可以被唤醒)
    class Person : public Awakable {
    public:
        // 启动闹钟并指定唤醒时间
        void rollClock(int);
        // 协议中的被唤醒的行为
        void beAwaken();
    };
    
    void Person::rollClock(int seconds) {
        cout << "人设置了闹钟" << seconds << "秒后响铃" << endl;
        // 在栈上创建闹钟对象
        AlarmClock ac;
        // 设置委托方
        ac.delegate = this;
        ac.alarmAfter(seconds); 
    }
    
    void Person::beAwaken() {
        cout << "人被闹钟唤醒了" << endl;
    }
    
    int main(void) {
        // 在堆上创建人的对象
        Person *person = new Person;
        // 人启动闹钟设置5秒后被唤醒
        person->rollClock(5);
        // 释放指针指向的堆空间
        delete person;
        return 0;
    }

程序写到这里，我相信已经不用更多的言语来解释如何实现协议委托了。其实各种编程语言的表象千变万化但是实质几乎没有区别。类似的功能在Java中用接口（interface）可以做到，在C\#中可以使用委托（delegate），在Objective-C中可以使用协议（protocol），Swift中也有协议这个概念。但是如果你能够理解函数式编程的理念，还有更简单有效的方式就是使用Lambda函数，将一个回调函数直接作为参数传入一个函数或方法中，而Java（Java 8）和C\#中都提供了Lambda表达式，OC中也有block来实现相同的功能。那么C++呢，别忘了C++中还有仿函数（函数对象）的概念，这些不都是一致的吗？当然，支持函数式编程范式的语言就更不用说了，就像JavaScript中可以把函数传入函数中，Swift不也是如此吗？