如何在C++链表中链入不同类型对象

开发 后端
似乎你也注意到了,不管怎么定义,好像一个C++链表中的对象都是同一类型的。那么若要在C++链表中链入不同类型的对象,我们该怎么做呢?请阅下文…

  似乎你也注意到了,不管怎么定义,好像一个C++链表中的对象都是同一类型的。而实际上,这也是必须的,否则,返回节点中的数据这样的函数的返回值的类型是什么呢?但是,人的要求是无止境的。把不同的对象链在一个链表中的目的是为了方便使用,现在一定记住这个原则,后面的讨论都是基于这个原则的。

  达到这个目标的原理其实很简单,只要把不同类型的对象变成同样的类型就可以了。看下面的结构定义:

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

  将一个对象链入链表时,将指向这个对象的指针赋给p,同时记录对象类型。当取得这个节点的时候,根据ObjectType的值来确定p指的对象类型,从而还原指针类型,也就得到了原来的对象。

  后面讲到的广义表实际上采用的就是这种方法。显而易见的,这样的Mobject支持的对象是预先确定的,你将自己维护ObjectType列表,每添加一种类型的支持,你需要在ObjectType列表中给出它的替代值,然后在相应的switch(ObjectType)给出这种类型的case语句。很烦人是吧,下面给出另一种方法,其实还是这个原理,不同的是,把这个烦人的工作交给编译器了。

  还记得前边强调的原则吗,为什么我们将不同类型的对象放在一个链表中呢?很显然,我们想达到这样的一个效果:比如说,我们在一个链表中储存了三角形,直线,圆等图形的参数,我们希望对某个节点使用Draw()方法,就重绘这个图形;使用Get()则得到这个图形的各个参数;使用Put()则修改图形的参数。可以看出,这些不同的对象实际上有同样的行为,只是实现的方法不同。

  C++的多态性正好可以实现我们的构想。关于这方面,请参阅相关的C++书籍(我看的是《C++编程思想》)。请看如下的例子:

  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   

  【说明】定义一个抽象基类,有两个行为,Input()为输入图形参数,Print()为打印图形参数。图省事,只是简单的说明问题而已。

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

  【说明】点的类定义与实现。

  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 << "输入圆的参数";   
  11.               cout << endl << "输入圆心点的坐标:" << endl;   
  12.               center.Put();   
  13.               cout << endl << "输入半径:";   
  14.               cin >> radius;   
  15.        }   
  16.        void Print()   
  17.        {   
  18.               cout << endl << "圆的参数为";   
  19.               cout << endl << "圆心点的坐标:" << endl;   
  20.               center.Get();   
  21.               cout << endl << "半径:" << radius;   
  22.        }         
  23.        virtual ~Circle(){};   
  24. private:   
  25.        int radius;   
  26.        Point center;   
  27. };   
  28. #endif   

  【说明】圆的类定义与实现。继承Shape类的行为。

  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 << "输入直线的参数";   
  11.               cout << endl << "输入端点1的坐标:" << endl;   
  12.               point1.Put();   
  13.               cout << endl << "输入端点2的坐标:" << endl;   
  14.               point2.Put();   
  15.        }   
  16.        void Print()   
  17.        {   
  18.               cout << endl << "直线的参数为";   
  19.               cout << endl << "端点1的坐标:";   
  20.               point1.Get();   
  21.               cout << endl << "端点2的坐标:";   
  22.               point2.Get();   
  23.        }   
  24.        virtual ~Line(){};   
  25. private:   
  26.        Point point1;   
  27.        Point point2;   
  28. };   
  29. #endif  

  【说明】直线类的定义与实现。继承Shape的行为。

  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   

  【说明】这是测试函数,使用方法是在含有main()的cpp文件头部加入#include “ListTest.h”,然后调用ListTest_Mobject()。这是一个简单的例子,可以看出,删除这样的链表节点需要两个步骤,先delete链表节点data域里指针所指的对象,然后才能删除链表节点。同样,析构这样链表的时候,也需要注意这个问题。不然的话,你的程序运行一次内存就少一点(可能不是这样,据说操作系统在程序中止时可以回收动态内存,但后面的结论是对的),如果是个频繁调用的函数,当运行一段时间后,你的系统就瘫痪了。所以,使用这样的链表***是派生一个新的链表类,实现相应的操作。例如这样:

  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. };  

  【闲话】不知你是不是对这样的语句Shape *p = *a.Next(); p->Print();不甚理解,还觉得有点罗嗦。那你试试这样的语句*a.Next()->Print();能不能编译通过。

【编辑推荐】

  1. C++中的面向对象编程简介
  2. C++链表操作实际应用技巧分享
  3. 对C++链表进行解读分析
  4. 浅析C++对象模型问题
  5. 程序员必看 c++笔试题汇总
责任编辑:韩亚珊 来源: CSDN
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