如何在C++鏈表中鏈入不同類型對象

似乎你也注意到了，不管怎麼定義，好像一個C++鏈表中的對象都是同一類型的。而實際上，這也是必須的，否則，返回節點中的數據這樣的函數的返回值的類型是什麼呢?但是，人的要求是無止境的。把不同的對象鏈在一個鏈表中的目的是為了方便使用，現在一定記住這個原則，後面的討論都是基於這個原則的。

達到這個目標的原理其實很簡單，只要把不同類型的對象變成同樣的類型就可以了。看下面的結構定義：

struct Mobject  
{  
       void *p;  
       int ObjectType;  
}; 

將一個對象鏈入鏈表時，將指向這個對象的指針賦給p，同時記錄對象類型。當取得這個節點的時候，根據ObjectType的值來確定p指的對象類型，從而還原指針類型，也就得到了原來的對象。

後面講到的廣義表實際上采用的就是這種方法。顯而易見的，這樣的Mobject支持的對象是預先確定的，你將自己維護ObjectType列表，每添加一種類型的支持，你需要在ObjectType列表中給出它的替代值，然後在相應的switch(ObjectType)給出這種類型的case語句。很煩人是吧，下面給出另一種方法，其實還是這個原理，不同的是，把這個煩人的工作交給編譯器了。

還記得前邊強調的原則嗎，為什麼我們將不同類型的對象放在一個鏈表中呢?很顯然，我們想達到這樣的一個效果：比如說，我們在一個鏈表中儲存了三角形，直線，圓等圖形的參數，我們希望對某個節點使用Draw()方法，就重繪這個圖形;使用Get()則得到這個圖形的各個參數;使用Put()則修改圖形的參數。可以看出，這些不同的對象實際上有同樣的行為，只是實現的方法不同。

C++的多態性正好可以實現我們的構想。關於這方面，請參閱相關的C++書籍(我看的是《C++編程思想》)。請看如下的例子：

#ifndef Shape_H   
#define Shape_H   
class Shape     
{   
public:   
       virtual void Input() = 0;   
       virtual void Print() = 0;   
       Shape(){};   
       virtual ~Shape(){};   
};   
#endif   

說明】定義一個抽象基類，有兩個行為，Input()為輸入圖形參數，Print()為打印圖形參數。圖省事，只是簡單的說明問題而已。

#ifndef Point_H   
#define Point_H   
class Point     
{   
public:   
       void Put()   
       {   
              cout << "x坐標為：";   
              cin >> x;   
              cout << "y坐標為：";   
              cin >> y;   
       }   
       void Get()   
       {   
              cout << endl << "x坐標為：" << x;   
              cout << endl << "y坐標為：" << y;   
       }   
       virtual ~Point(){};   
private:   
       int x;   
       int y;   
};   
#endif   

說明】點的類定義與實現。

#ifndef Circle_H   
#define Circle_H   
#include "Shape.h"   
#include "Point.h"    
class Circle : public Shape     
{   
public:   
       void Input()   
       {   
              cout << endl << "輸入圓的參數";   
              cout << endl << "輸入圓心點的坐標：" << endl;   
              center.Put();   
              cout << endl << "輸入半徑：";   
              cin >> radius;   
       }   
       void Print()   
       {   
              cout << endl << "圓的參數為";   
              cout << endl << "圓心點的坐標：" << endl;   
              center.Get();   
              cout << endl << "半徑：" << radius;   
       }         
       virtual ~Circle(){};   
private:   
       int radius;   
       Point center;   
};   
#endif   

說明】圓的類定義與實現。繼承Shape類的行為。

#ifndef Line_H   
#define Line_H   
#include "Shape.h"   
#include "Point.h"   
class Line : public Shape    
{   
public:   
       void Input()   
       {   
              cout << endl << "輸入直線的參數";   
              cout << endl << "輸入端點1的坐標：" << endl;   
              point1.Put();   
              cout << endl << "輸入端點2的坐標：" << endl;   
              point2.Put();   
       }   
       void Print()   
       {   
              cout << endl << "直線的參數為";   
              cout << endl << "端點1的坐標：";   
              point1.Get();   
              cout << endl << "端點2的坐標：";   
              point2.Get();   
       }   
       virtual ~Line(){};   
private:   
       Point point1;   
       Point point2;   
};   
#endif  

說明】直線類的定義與實現。繼承Shape的行為。

#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   

說明】這是測試函數，使用方法是在含有main()的cpp文件頭部加入#include “ListTest.h”，然後調用ListTest_Mobject()。這是一個簡單的例子，可以看出，刪除這樣的鏈表節點需要兩個步驟，先delete鏈表節點data域裡指針所指的對象，然後才能刪除鏈表節點。同樣，析構這樣鏈表的時候，也需要注意這個問題。不然的話，你的程序運行一次內存就少一點(可能不是這樣，據說操作系統在程序中止時可以回收動態內存，但後面的結論是對的)，如果是個頻繁調用的函數，當運行一段時間後，你的系統就癱瘓了。所以，使用這樣的鏈表最好是派生一個新的鏈表類，實現相應的操作。例如這樣：

class ShapeList : public List   
{   
public:   
       BOOL SL_Remove()   
       {   
              Shape *p = *Get();   
              delete p;   
              return Remove();   
       }  
};  

閒話】不知你是不是對這樣的語句Shape *p = *a.Next(); p->Print();不甚理解，還覺得有點羅嗦。那你試試這樣的語句*a.Next()->Print();能不能編譯通過。

1. C++中的面向對象編程簡介
2. C++鏈表操作實際應用技巧分享
3. 對C++鏈表進行解讀分析
4. 淺析C++對象模型問題
5. 程序員必看 c++筆試題匯總