真实指针做得很好的一件事是,支持隐式转换(implicit conversions)。
class Top {...}
class Middle: public Top {...}
class Bottom:public Middle {...}
Top* pt1 = new Middle; //将Middle*转换为Top*
Top* pt2 = new Bottom; //将Bottom*转换为Top*
const Top* pct2 = pt1; //将Top*转换为const Top*
Templates和泛型编程(Generic Programming)
但是,如果以带有base-derived关系的B,D两个类型分别具现化某个template,产生出来的两个具现体并不带有base-derived关系。
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
template<class T>
class SmartPtr
{
public:
explicit SmartPtr(T* realPtr = NULL)
: pointee(realPtr)
{
}
T* operator->() const
{
return pointee;
}
T& operator*() const
{
return *pointee;
}
private:
T* pointee;
};
struct MusicProduct
{
MusicProduct(string title)
{
this->title = title;
}
virtual void displayTitle() = 0;
virtual ~MusicProduct()
{
}
string title;
};
struct CD : MusicProduct
{
CD(string title) : MusicProduct(title)
{
}
void displayTitle()
{
cout << title << endl;
}
};
struct MP3 : MusicProduct
{
MP3(string title) : MusicProduct(title)
{
}
void displayTitle()
{
cout << title << endl;
}
};
void displayAndPlay(SmartPtr<MusicProduct>& pmp)
{
pmp->displayTitle();
}
int main(int argc, char **argv)
{
SmartPtr<CD> cdMusic(new CD("BEYOND LIVE CD"));
SmartPtr<MP3> mp3Music(new MP3("BEYOND MP3"));
displayAndPlay(cdMusic);
displayAndPlay(mp3Music);
return 0;
}
error: invalid initialization of reference of type ‘SmartPtr<MusicProduct>&’ from expression of type ‘SmartPtr<CD>’
displayAndPlay(cdMusic);
我们可以在前例SmartPtr的定义中增加成员函数模板(member function templates)实现代码,之后就可以正常编译和运行了。
// Member Function Templates
template<class newType>
operator SmartPtr<newType>()
{
return SmartPtr<newType>(pointee);
}
看起来很神奇吧,看看《More Effective C++》对此的解释:现在请你注意,这可不是魔术——不过也很接近于魔术。假设编译器有一个指向T对象的智能指针,它要把这个对象转换成指向“T的基类”的智能指针。编译器首先检查 SmartPtr的类定义,看其有没有声明明确的类型转换符,但是它没有声明。编译器然后检查是否存在一个成员函数模板,并可以被实例化成它所期望的类型转换。它发现了一个这样的模板(带有形式类型参数 newType),所以它把newType绑定成T的基类类型来实例化模板。
当然,成员函数模板还有另外一种实现方式:
// Member Function Templates
template<class U>
SmartPtr(const SmartPtr<U>& other) : pointee(other.pointee)
{
}
这段代码的意思是,对任何类型T和任何类型U,这里可以根据SmartPtr<U>生成一个SmartPtr<T>,因为Smart<T>有个构造函数接受一个SmartPtr<U>参数。