条款 35：考虑 virtual 函数以外的其他选择（二）

《Effective C++ 中文版 第三版》读书笔记

某已知人物健康指数计算函数可以在运行期变更：例如 GameCharacter 可提供一个成员函数 setHealthCalculator，用来替换当前的健康指数计算函数。

这些计算函数并未特别访问 “即将被计算健康指数” 的那个对象内部成分。例如 defaultHealthCalc 并未访问 EvilBadGuy 的 non-public 成分。如果需要 non-public 信息进行精确计算，就有问题了。唯一能解决 “需要以 non-member 函数访问 class 的 non-public 成分” 的办法就是：弱化 class 的封装。例如 class 可以声明那个 non-member 函数为 friends，或是为其实现的某一部分提供 public 访问函数。利用函数指针替换 virtual 函数，其优点（像是 “每个对象可各自拥有自己的健康计算函数” 和 “可在运行期间改变计算函数”）是足以弥补缺点（例如可能必须降低 GameCharacter 封装性）。

藉由 tr1::function 完成 Strategy 模式

我们不再用函数指针，而是用一个类型为 tr1::function 的对象，这样的对象可持有（保存）任何可调用物（callable entity，也就是函数指针、函数对象、或成员数函数指针），只要其签名式兼容于需求端。

class GameCharacter; 
int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); 

class GameCharacter { 
public: 
    //HealthCalcFunc可以是任何“可调用物”，可被调用并接受 
    //任何兼容于GameCharacter之物，返回任何兼容于int的东西。 
    typedef std::tr1::function HealthCalcFunc; 

    explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc) 
        : healthFunc(hcf) 
    {} 

    int healthValue() const 
    { 
        return healthFunc(*this); 
    } 
    ... 
private: 
    HealthCalcFunc healthFunc; 
};

这里我们把 tr::function 的具现体的目标签名式以不同颜色强调出来。那个签名代表的函数是 “接受一个 reference 指向 const GameCharacter，并返回 int”

std::tr1::function

所谓兼容，意思是这个可调用物的参数可被隐式转换为 const GameCharacter&，而其返回类型可被隐式转换成 int。

客户在 “指定健康计算函数” 这件事上有更惊人的弹性：

short calcHealth(const GameCharacter&); //函数return non-int 

struct HealthCalculator {//为计算健康而设计的函数对象 
    int operator() (const GameCharacter&) const 
    { 
        ... 
    } 
}; 

class GameLevel { 
public: 
    float health(const GameCharacter&) const;//成员函数，用于计算健康 
    ... 
}; 

class EvilBadGuy : public GameCharacter { 
    ... 
}; 

class EyeCandyCharacter : public GameCharacter { 
    ... 
};

EvilBadGuy ebg1(calcHealth);//函数 
EyeCandyCharacter ecc1(HealthCalculator());//函数对象 
GameLevel currentLevel; 
... 
EvilBadGuy ebg2(std::tr1::bind(&GameLevel::health, currentLevel, _1));//成员函数

GameLevel::health 宣称它接受两个参数，但实际上接受两个参数，因为它也获得一个隐式参数 GameLevel，也就是 this 所指的那个。然而 GameCharacter 的健康计算函数只接受单一参数：GameCharacter。如果我们使用 GameLevel::health 作为 ebg2 的健康计算函数，我们必须以某种方式转换它，使它不再接受两个参数（一个 GameCharacter 和一个 GameLevel），转而接受单一参数（GameCharacter）。于是我们将 currentLevel 绑定为 GameLevel 对象，让它在 “每次 GameLevel::health 被调用以计算 ebg2 的健康” 时被使用。那正是 tr1::bind 的作为。

古典的 Strategy 模式将健康计算函数做成一个分离的继承体系中的 virtual 成员函数。

class GameCharacter; 

class HealthCalcFunc { 
    ... 
    virtual int calc(const GameCharacter& gc) const 
    {...} 
    ... 
}; 

HealthCalcFunc defaultHealthCalc; 

class GameCharacter { 
public: 
    explicit GameCharacter(HealthCalcFunc* phcf = &defaultHealthCalc) 
        :pHealthCalc(phcf); 
    {} 

    int healthValue() const 
    { 
        return pHealthCalc->calc(*this); 
    } 
    ... 

private: 
    HealthCalcFunc* pHealthCalc; 
};

每一个 GameCharacter 对象都内含一个指针，指向一个来自 HealthCalcFunc 继承体系的对象。

还可以提供 “将一个既有的健康计算算法纳入使用” 的可能性 —— 只要为 HealthCalcFunc 继承体系添加一个 derived class 即可。