如何在C++链表中链入不同类型对象

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:

struct Mobject  


{  



       void *p;  




       int ObjectType;  



}; 

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:

#ifndef Shape_H   




#define Shape_H   




class Shape     




{   




public:   




       virtual void Input() = 0;   




       virtual void Print() = 0;   




       Shape(){};   




       virtual ~Shape(){};   




};   




#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。

#ifndef Point_H   




#define Point_H   




class Point     




{   




public:   




       void Put()   




       {   




              cout << "x坐标为:";   




              cin >> x;   




              cout << "y坐标为:";   




              cin >> y;   




       }   




       void Get()   




       {   




              cout << endl << "x坐标为:" << x;   




              cout << endl << "y坐标为:" << y;   




       }   




       virtual ~Point(){};   




private:   




       int x;   




       int y;   




};   




#endif   

【说明】点的类定义与实现。

#ifndef Circle_H   




#define Circle_H   




#include "Shape.h"   




#include "Point.h"    




class Circle : public Shape     




{   




public:   




       void Input()   




       {   




              cout << endl << "输入圆的参数";   




              cout << endl << "输入圆心点的坐标:" << endl;   




              center.Put();   




              cout << endl << "输入半径:";   




              cin >> radius;   




       }   




       void Print()   




       {   




              cout << endl << "圆的参数为";   




              cout << endl << "圆心点的坐标:" << endl;   




              center.Get();   




              cout << endl << "半径:" << radius;   




       }         




       virtual ~Circle(){};   




private:   




       int radius;   




       Point center;   




};   




#endif   

【说明】圆的类定义与实现。继承Shape类的行为。

#ifndef Line_H   




#define Line_H   




#include "Shape.h"   




#include "Point.h"   




class Line : public Shape    




{   




public:   




       void Input()   




       {   




              cout << endl << "输入直线的参数";   




              cout << endl << "输入端点1的坐标:" << endl;   




              point1.Put();   




              cout << endl << "输入端点2的坐标:" << endl;   




              point2.Put();   




       }   




       void Print()   




       {   




              cout << endl << "直线的参数为";   




              cout << endl << "端点1的坐标:";   




              point1.Get();   




              cout << endl << "端点2的坐标:";   




              point2.Get();   




       }   




       virtual ~Line(){};   




private:   




       Point point1;   




       Point point2;   




};   




#endif  

【说明】直线类的定义与实现。继承Shape的行为。

#ifndef ListTest_H   




#define ListTest_H   




#include   




#include "List.h"   




#include "Circle.h"   




#include "Line.h"   




void ListTest_MObject()   




{   




       List a;   




       Shape *p1 = new Circle;   




       Shape *p2 = new Line;   




       p1->Input();   




       p2->Input();   




       a.Insert(p1);   




       a.Insert(p2);   




       Shape *p = *a.Next();   




       p->Print();   




       delete p;   




       a.Put(NULL);   




       p = *a.Next();   




       p->Print();   




       delete p;   




       a.Put(NULL);   




}   




#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,使用这样的链表最好是派生一个新的链表类,实现相应的操作。例如这样:

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