访客模式解释

时间:2012-04-12 00:58:54

标签: c++ visitor

所以我已经阅读了有关访客模式的所有文档,我仍然非常困惑。我从另一个问题中得到了这个例子,有人能帮我理解吗?例如,我们何时使用访客设计模式?我想我可能已经理解了一些,但我只是无法看到更大的图景。我如何知道何时可以使用它?

class equipmentVisited
{
  virtual void accept(equipmentVisitor* visitor) = 0;
}

class floppyDisk : public equipmentVisited
{
  virtual void accept(equipmentVisitor* visitor);
}

class processor : public equipmentVisited
{
  virtual void accept(equipmentVisitor* visitor);
}

class computer : public equipmentVisited
{
  virtual void accept(equipmentVisitor* visitor);
}

class equipmentVisitor
{
  virtual void visitFloppyDisk(floppyDisk* );
  virtual void visitProcessor(processor* );
  virtual void visitComputer(computer* );
}

// Some additional classes inheriting from equipmentVisitor would be here

equipmentVisited* visited;
equipmentVisitor* visitor;

// Here you initialise visited and visitor in any convenient way

visited->accept(visitor);

2 个答案:

答案 0 :(得分:32)

访客模式用于实施double dispatch。简单来说,这意味着执行的代码取决于两个对象的运行时类型。

当你调用常规的虚函数时,它是一个单一的调度:执行的代码片段取决于单个对象的运行时类型,即虚拟方法的一个你在打电话。

使用访问者模式,被调用的方法最终取决于两个对象的类型 - 实现equipmentVisitor的对象的类型,以及您调用的对象的类型{{1} }(即accept子类)。

还有其他方法可以在C ++中实现双重调度。 Scott Meyer的"More Effective C++"第31项深入讨论了这个问题。

答案 1 :(得分:13)

我认为访客模式的名称非常不幸。 而不是访问者这个词我会说Functor或Operator而不是'visit'我会说'apply'。

我对访客模式的理解如下:

在模板元编程(STL / BOOST)(编译时绑定)中你可以实现(正交设计) 通过函数对象(Functors)将操作与结构分离。 例如在

template <class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);

comp是一个仿函数/运算符,以非常通用的方式表示“小于”运算,因此您不必具有许多sort函数变体:

对于访问者模式,您希望实现类似的功能,但在运行时(延迟)绑定的情况下:

您希望简化A的界面,您希望保留未来扩展的可能性(使用A的新操作),并且您希望在这些扩展的情况下实现A的接口的稳定性。

从最初的'胖'课程:

class A
{ 
  public:
    virtual void function_or_operation_1();//this can be implemented in terms of public interface of the other functions
    virtual void function_or_operation_2();
    //..etc

    virtual void function_or_operation_N();
  public:
    //stable public interface, some functions of procedures

  private:
  //....
}

从公共接口中删除尽可能多的功能(只要它们可以根据同一公共接口的非提取功能实现) 并将操作表示为来自新Functor层次结构的仿函数对象或对象:

通过使用前向声明的Functor_or_Operator具有非常通用的接口来减少基类A中的函数数量:

 class Functor_or_Operator;
 class A
 {
   public:
     virtual void apply(Functor_or_Operator*);//some generic function operates on this objects from A hierarchy 
   //..etc
   public:
     //stable public interface, some functions

   private: 
     //....
 }

//现在,您在A层次结构(A,B,C)中有N(= 3)个类,并且Functor_or_Operator层次结构中的类表示M个操作或函数 您需要实现N * M定义,以了解Functor_or_Operator中的每个操作如何对A层次结构中的每个类起作用。 最重要的是,你可以在不改变类'A'的界面的情况下完成它。 在引入使用A层次结构对象的新操作或函数时,新增加的情况下,类'A'的声明变得非常稳定 或者在A层次结构中有新的派生类。 在添加的情况下A的稳定性(A没有变化)对于避免代价高昂(有时甚至是不可能)的软件重新编译很重要,这些软件包括许多地方的A标题。

对于A层次结构中的每个新类,您扩展了基本Functor_or_Operator的定义,您添加了新的实现文件,但您永远不需要触及基类A的标头(通常是接口或抽象类)。

  class Functor_or_Operator 
  {
    virtual void apply(A*)=0;
    virtual void apply(B*)=0;
    virtual void apply(C*)=0;
  }

  void A::apply(Functor_or_Operator* f) 
  { f->apply(this);} //you need this only if A is not abstract (it is instantiable)

  class B:public A
  {
    public:
     void apply(Functor_or_Operator* f) { f->apply(this);} //dynamic dispatch , you call polymhorphic Functor f on this object
     //..the rest of B implementation.
  }

  class C:public A
  {
    public:
     void apply(Functor_or_Operator* f) { f->apply(this);} //dynamic dispatch , you call polymorfic Functor f on this object
    //..the rest of C implementation.
  }

  class Functor_or_Operator_1:public Functor_or_Operator
  {
     public:
        //implementations of application of a function represented by Functor_or_Operator_1 on each A,B,C
        void apply(A*) {}//( only if A is instantiable,not an abstract class)
        void apply(B*) {}
        void apply(C*) {}
  }

  class Functor_or_Operator_2:public Functor_or_Operator
  {
    public:
      //implementations of application of a function represented by Functor_or_Operator_2 on each A,B,C
       void apply(A*) {}//( only if A is instantiable,not an abstract class)
       void apply(B*) {}
       void apply(C*) {}
  }