Bagaimana untuk menangani pertukaran antara warisan dan polimorfisme dalam reka bentuk kelas C++?

Kedua-dua warisan dan polimorfisme membolehkan penggunaan semula kod, tetapi terdapat perbezaan dalam pertukaran: Warisan: Kelebihan: Menggalakkan penggunaan semula kod, melaksanakan perhubungan "is-a" Kelemahan: Gandingan yang ketat, isu kelas asas yang rapuh Polimorfisme: Kelebihan: Memudahkan gandingan longgar bertambah baik fleksibiliti kod. Kelemahan: overhead, kerumitan Dalam senario sebenar, pewarisan boleh digunakan untuk mewujudkan hubungan "is-a" antara kelas asas dan kelas terbitan boleh digunakan untuk melaksanakan pelbagai jenis objek dalam antara muka untuk bertindak balas dalam a panggilan kaedah bersatu.

C++ Reka Bentuk Kelas: Warisan vs Polimorfisme Tradeoff

Dalam reka bentuk kelas C++, pewarisan dan polimorfisme ialah dua konsep asas. Walaupun kedua-duanya membenarkan penggunaan semula kod, mereka mempunyai pertukaran yang berbeza.

Warisan

Warisan membolehkan satu kelas (kelas terbitan) mewarisi sifat dan tingkah laku daripada kelas lain (kelas asas).

• Kelebihan:

  • Menggalakkan penggunaan semula kod
  • Laksanakan hubungan "is-a"

• Kelemahan:

  es bergantung pada kelas asas
  • Masalah kelas asas rapuh : Perubahan dalam kelas asas boleh menjejaskan kelas terbitan

Polymorphism membolehkan objek bertindak balas kepada panggilan kaedah yang berbeza dengan cara yang seragam, tanpa mengira jenisnya.

• Kelebihan:
  Menggalakkan gandingan longgar: objek berkomunikasi melalui antara muka dan bukannya jenis konkrit
  • Meningkatkan fleksibiliti kod: objek boleh ditambah dan diubah suai dengan mudah

• • Atas kepala : Mencipta dan mengekalkan penunjuk fungsi maya memerlukan memori tambahan dan overhed prestasi
Kerumitan: Melaksanakan polimorfisme memerlukan reka bentuk antara muka yang teliti

Kes praktikal

Shape，其中包含形状的通用属性和方法。然后，您可以创建 Triangle、Square 和 Circle 等派生类，这些类继承自 Shape 并实现自己的特定行为。

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;  // 纯虚函数，必须在派生类中实现
};

class Triangle : public Shape {
public:
    double area() const override { return 0.5 * base * height; }
    double base, height;
};

class Square : public Shape {
public:
    double area() const override { return side * side; }
    double side;
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() const override { return PI * radius * radius; }
    double radius;
};

使用多态性，您可以创建一个 Shape 接口，其中包含形状的通用方法。然后，您可以创建实现该接口的 Triangle、Square 和 Circle Katakan anda perlu mereka bentuk antara muka yang mengurus dan pelbagai bentuk (cth. bulatan).

Menggunakan warisan, anda boleh mencipta kelas asas Bentuk yang mengandungi sifat dan kaedah biasa sesuatu bentuk. Anda kemudian boleh membuat kelas terbitan seperti Segitiga, Square dan Bulatan, yang mewarisi daripada Shape dan melaksanakannya sendiri tingkah laku tertentu.

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;
};

class Triangle : public Shape {
public:
    double area() const override { return 0.5 * base * height; }
    double base, height;
};

class Square : public Shape {
public:
    double area() const override { return side * side; }
    double side;
};

class Circle : public Shape {
public:
    double area() const override { return PI * radius * radius; }
    double radius;
};

int main() {
    vector<Shape*> shapes;
    shapes.push_back(new Triangle());
    shapes.push_back(new Square());
    shapes.push_back(new Circle());

    for (Shape* shape : shapes) {
        cout << "Area: " << shape->area() << endl;
    }

    return 0;
}