c++ - 在其他语言中是否有等同于 C++ 的类型特征？

Question

我喜欢类型特征的概念，因为它以清晰且可扩展的方式解决了一些设计问题。例如，假设我们有几个打印机类和文档类。

由于以后可能会添加新的文档类型，打印机不应该直接知道它正在打印哪个文档，这样就不必再进行调整。另一方面，文档不应该知道所有打印机。

通过提供有关如何打印文档的特征，这是添加新文档时唯一必须修改的地方。此外，如果有新的打印机，他们可以直接使用相同的特性，并专注于与其他打印机不同的内部打印过程。

// Documents
class pdf { /* ... */ };
class txt { /* ... */ };

// Traits
template<typename t>
struct traits; // No default trait, so new documents throw compilation error

template<>
struct traits<pdf> {
    static std::string get_title(pdf& document) { /* ... */ }
    static std::string get_content(pdf& document) { /* ... */ }
    static bool has_images = true;
};

template<>
struct traits<txt> {
    static std::string get_title(txt& document) { return ""; } // Not supported
    static std::string get_content(txt& document) { /* ... */ }
    static bool has_images = false;
};

// Printers
class canon_printer : public printer {
    template<typename T>
    void print(T document) override
    {
        std::string title = traits<T>.get_title(document);
        // ...
        if (traits<T>.has_images)
            // ...
    }
};

对我来说，它看起来很强大。到目前为止，我只在 C++ 中看到过这个概念。其他编程语言中是否有类似的概念？我更希望为这种方法寻找一个与语言无关的术语，而不是语言列表。

Answer 1

这取决于您使用特征的目的。对于许多用途，一些策略模式的形式将是一个合适的解决方案。你会获得运行时分辨率，而不是编译时间，你真的不能但是，使用它来定义类型。

在您的示例中，即使在 C++ 中，我也不确定您是否需要特征。你的函数 Printer::print 显然是虚拟的(因为你覆盖了它在派生类中)，但也是一个模板；这在 C++ 中是不合法的。您可能需要的是桥接模式的一些变体，使用即使在 C++ 中也是虚函数。例如，你可能有一个摘要基类如下:

class DocumentInformation
{
public:
    virtual ~DocumentInformation() = default;
    virtual std::string get_title() const = 0;
    virtual std::string get_content() const = 0;
    //  ...
    virtual bool has_images() const = 0;
};

然后对于每种文档类型，您派生一个具体实例:

class PDFDocumentInformation : public DocumentInformation
{
    PDFDocument const& myDocument;
public:
    PDFDocumentInformation( PDFDocument const& document )
        : myDocument( document )
    {
    }
    std::string get_title() const override
    {
        //  ...
    }
    // ...
    bool has_images() const override { return true; }
};

你是(虚拟的)Printer::print 函数然后需要一个DocumentInformation const&，并用它来获取信息需要。

根据代码的组织方式，您甚至可能不需要桥。通常可以拥有所有具体文件直接从抽象 Document 派生的类，具有虚拟函数，并将其传递给 Printer::print。事实上，这是通常情况；仅当您有现有文件时才需要桥接具有不兼容接口(interface)的类。