协变返回类型和面向对象编程

Question

我定义了一个超类。

class Region
{
public:
    virtual Region translate(int x,int y);
    virtual bool contains(struct point p);
};

现在我有一个定义为 Union 的子类，它基本上采用两个区域的联合。

class Union : public Region
{
    Region r1,r2;

    Union translate(int x,int y) {
        Union translated;
        translated.r1 = r1.translate(x,y);
        translated.r2 = r2.translate(x,y);
        translated.rotateangle=rotateangle;
        return translated;
    }
};

现在我有专门定义为区域子类的区域，即 Rectangle、Triangle 和 Circle，它们有自己的 translate 函数和相同的返回类型。 （即三角形翻译的返回类型为三角形。）

示例代码：

class Triangle : public Region
{
private:

    struct point A,B,C;

public:

    Triangle translate(int x,int y)
    {
        Triangle translated;

        translated.A.x+=x;
        translated.B.x+=x;
        translated.C.x+=x;

        translated.A.y+=y;
        translated.B.y+=y;
        translated.C.y+=y;

        return translated;
    }
};

正如我们所见，在 Union 类中，我们将两个区域合并在一起，我们不知道它们属于哪个子类（即它们是三角形、圆形还是矩形），但我们仍然想翻译区域 r1 和 r2 在每个区域上调用 translate 函数。

既然我们不能在不知道它们的类型的情况下对 r1 和 r2 调用 translate，我们如何实现这个功能来实现这个层次结构？

Answer 1

您需要通过引用或指针将Regions 存储在Union 中。就目前而言，您不能在Union 中存储Triangles、Rectangles 等，您将复制（空？）Region 基本子对象。

类似

#include <memory>

struct Point
{
    int x = 0, y = 0;
};

class Region
{
public:
    virtual std::unique_ptr<Region> translate(int x,int y) = 0;
    virtual bool contains(Point p) = 0;
};

class Union : public Region
{
    std::unique_ptr<Region> r1, r2;
    int rotateangle;
public:
    std::unique_ptr<Region> translate(int x,int y) override {
        auto translated = new Union;

        translated->r1 = r1->translate(x,y);
        translated->r2 = r2->translate(x,y);
        translated->rotateangle = rotateangle;

        return std::unique_ptr<Region>(translated);
    }

    bool contains(Point p) override {
        return r1->contains(p) || r2->contains(p);
    }
};

class Triangle : public Region
{
    Point A,B,C;
public:
    std::unique_ptr<Region> translate(int x,int y) override {
        auto translated = new Triangle;

        translated->A.x = A.x + x;
        translated->B.x = B.x + x;
        translated->C.x = C.x + x;

        translated->A.y = A.y + y;
        translated->B.y = B.y + y;
        translated->C.y = C.y + y;

        return std::unique_ptr<Region>(translated);
    }

    bool contains(Point p) override {
        return false; // TODO
    }
};

请注意，您不必知道Union::translate 已返回一个（指向）Union 的（指针）。