假設你正在寫一個視頻游戲軟件，游戲里有各種各樣的人物，每個人物都有健康狀態，而且不同的人物可能以不同的方式計算他們的健康指數．該如何設計游戲里的人物，主要如何提供一個返回人物健康指數的接口．

　　方法一，基于虛函數的方法．

　　在人物角色的基類增加一個成員函數heathValue，返回一個整數，表示人物的健康程度，并將聲明為virtual．

1 class GameCharacter { 2 public: 3 virtual int healthValue() const; 4 ... 5 };

　　heathValue聲明為虛函數，因而派生類可以重新定義它，從而獲得達到不同的人物可能不同的方式計算他們的健康指數的要求．

　　但是沒有聲明為純函數，這表示會有個計算健康指數的缺省算法．

　　方法二，藉由Non-Virtual Interface手法實現Template Method模式 NVI

　　該設計是令客戶通過public non-virtual成員函數間接調用private virtual函數，相當對virtual函數進行一層的包裝，可以稱為是virtual函數的外覆器(warpper).

class GameCharacter { public:int healthValue() const{...int retVal = doHealthValue();...return retVal;}... private:virtual int doHealthValue() const{...} };

　　NVI手法的一個優點可以確保在一個virtual函數被調用之前設定好適當的場景，并在調用結束之后清理場景．

　　"事前工作"可以包括鎖定互斥器，制造運轉日志記錄項，驗證class約束條件，驗證函數先決條件等等．

　　"事后工作"可以包括互斥器解除鎖定，驗證函數的事后條件，再次驗證class約束條件等等．

　　方法三，藉由Function Pointers實現Strategy模式

　　每個人物的構造函數接受一個指針，指向一個健康計算函數，調用該函數進行實際計算．

class GameCharacter; int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); class GameCharacter { public:typedef int (*HealthCalcFunc)(const GameCharacter&);explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc):healthFunc(hcf){}int healthValue() const{return healthFunc(*this);}... private:HealthCalcFunc healthFunc; };

　　該方法的優點，同一人物類型之不同實體可以有不同的健康計算函數，只需要在構造實例時，傳入不同的計算函數的指針．

　　某已知人物之健康計算函數可在運動期變更，可以在GameCharacter里提供一個成員函數setHealthCalc，用來替換當前的健康指數計算函數．

　　該方法的缺點，如果需要利用GameCharacter的non-public信息進行計算健康指數時，由于計算函數是non-member non-friend函數，將出現無法訪問的問題．

　　如果讓計算函數訪問成功，則需要降低GameCharacter的封裝性．

　　方法四，藉由tr1::function完成Strategy模式

　　不再使用函數指針，而是改用一個類型為tr1::function的對象．

　　可以是函數指針，函數對象，或成員函數指針，只要其簽名式兼容于需求端．

View Code class GameCharacter; int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); class GameCharacter { public:typedef std::tr1::function<int (const GameCharacter&)> HealthCalcFunc;explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc):healthFunc(hcf){}int healthValue() const{return healthFunc(*this);}... private:HealthCalcFunc healthFunc; };short calcHealth(const GameCharacter&); struct HealthCalculator {int operator()(const GameCharacter&) const{...} }; class GameLevel { public:float health(const GameCharacter&) const;... }; class EvilBadGuy:public GameCharacter{ ... }; EvilBadGuy ebg1(calcHealth); //函數 EvilBadGuy ebg2(HealthCalculator()); //函數對象 GameLevel currentLevel; EvilBadGuy ebg3(std::tr1::bind(&GameLevel::health,currentLevel,_1); //成員函數

　　優點，以tr1::function替換函數指針之后，可以允許客戶在計算人物健康指數時使用任何兼容的可調用物．

　　方法五，古典的Strategy模式

　　將健康計算函數做成一個分離的繼承體系中的virtual成員函數．

　　每個GameCharacter對象都內含一個指針，指向一個來自HealthCalcFunc繼承體系的對象

　

class GameCharacter; class HealthCalcFunc { public:...virtual int calc(const GameCharacter& gc) const{...}... }; HealthCalcFunc defaultHealthCalc; class GameCharacter { public:explicit GameCharacter(HealthCalcFunc* phcf = &defaultHealthCalc):pHealthFunc(phcf){}int healthValue() const{return pHealthFunc->calc(*this);}... private:HealthCalcFunc* pHealthFunc; };

　　優點，只要為HealthCalcFunc繼承體系添加一個派生類，就可以將一個既有的健康算法納入使用．

　　啟發：針對具體的應用問題，需要認真分析其應用的特點，以及應用的后續擴展等問題，再從眾多的方法，選取最合適的方法．

　　不能先入為主的，隨便的套用一個方法，這樣可能會導致應用的后續擴展問題．總之，遇到問題，先想，再比較，最后確定方案．

　　參考資料：Effective C++中文版

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【C++】考虑virtual函数以外的其他选择的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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