Modern C++ Design

第一章：Policy-Based Class Design

Policy Class （Template）

下面的这些Creater叫做“policy class （template）”。它们类似于设计模式里的strategy。它们是语法导向（syntax oriented），而不是标记导向（signature oriented）。换句话说，这些Creater定义的是”怎样的语法构造符合其所规范的class”，而不是“必须实例化那些函数”。

template <class T>
struct OpNewCreator
{
    static T* Create()
    {
        return new T;
    }
};
template <class T>
struct MallocCreator
{
    static T* Create()
    {
        void* buf = std::malloc(sizeof(T));
        if (!buf) return 0;
        return new(buf) T;
    }
};
template <class T>
struct PrototypeCreator
{
    PrototypeCreator(T* pObj = 0): pPrototype_(pObj){}
    T* Create()
    {
        return pPrototype_ ? pPrototype_->Clone() : 0;
    }
    T* GetPrototype() { return pPrototype_; }
    void SetPrototype(T* pObj) { pPrototype_ = pObj; }
private:
        T* pPrototype_;
};

Host Classs Template 

使用policy class （template）的叫做“host class （tempalte）”。host class (template)使用组合或者继承的方式使用policy class （template）。host负责把policy提供的结构和行为组合成更复杂的结构和行为。

template <class CreationPolicy>
class WidgetManager : public CreationPolicy {}

使用host和policy：

typedef WidgetManager<OpNewCreator<Widget> > MyWidgetMgr;

template template 参数

从上面的使用方法上看，policy（OpNewCreator）还要接收一个模板类参数（Widget），然而作为一个WidgetManager它只能操作Widget，也就是说万一又一次有个程序员传了另外一个类给policy，那么就会因为和WidgetManager不兼容而出现问题。为了避免这种风险，可以使用“template template 参数”。

template <template <class Created> class CreationPolicy>
class WidgetManager : public CreationPolicy<Widget>
{...}

关于template tempalte parameter, 可以这么理解：WidgetManager这个类，是一个带有模板参数的类，它的模板参数是template <class Created> class CreationPolicy>，这个模板参数本身又是一个模板。使用作为模板参数的这个模板给WidgetManager指定基类：CreationPolicy<Widget>。可以印证WidgetManager的模板参数声明和使用的都是一个模板。这个作为WidgetManager的模板参数的模板的参数声明为class Created，使用为CreationPolicy中的Widget。

使用这个用模板做模板参数的模板的代码如下：

typedef WidgetManager<OpNewCreator> MyWidgetMgr;

用模板作为模板参数还有一个好处，那就是：因为现在WidgetManager的模板参数是一个模板，你可以用这个模板来实例化别的模板类。比如在WidgetManager中已经使用了CreationPolicy<Widegt>(作为基类）,你也可以把CreationPolicy派其它用途，比如我可以在WidgetManager里面使用CreationPolicy<Gadget>生成一个Gadget。

实际使用中，还可以给模板参数默认值，比如：

template <template <class Created> class CreationPolicy = OpNewCreator>
class WidgetManager : public CreationPolicy<Widget>{...}

析构函数：

在上面的例子中，由于host类继承了policy类，所以用户可能会把host类指针向上cast到policy指针，并且删除它，这个时候为了保证子类（host）的析构函数会被调用，基类（policy）的析构函数必须是虚函数。然而引进虚函数会造成一定开销，所以我们想避免虚函数！怎么避免呢？方法如下：

给基类（policy）定义一个非虚的，但是处于protected级别的析构函数，在子类（host）的析构函数适当的调用基类（policy）的析构函数。这样，由于基类的析构函数是protected，那么只有host才能去调用之，也就是说如果你删除一个policy的指针，那是非法的。这样通过强行要求用户操作子类（host），避免了基类（policy）析构函数非虚的问题。

通过不完全具现化而获得的选择性机能

这话听着有点绕，但是它所实现的功能很美妙:)

问题是这样的：host 模板 WidgetManager所采用的policy可能是很简单的OpNewCreator,也可能是比较复杂的PrototypeCreator。注意所采用的policy决定了WidgetManager的基类。OpNewOperator只有一个Create函数给WidgetManager使用，而PrototypeCreator还有一个SetPrototype函数，而这个函数也必须要暴露给应用者。

问题就在于在这个暴露的方式：WidgetManager的所有逻辑都应该适用于所有的policy，那么似乎把PrototypeCreator所独有的函数暴露给WidgetManager不合适。

然而模板有一个特性：如果class template有一个成员函数没有被用到，那么编译器就不会去理会它，甚至不会为它进行语义检查。因此，我们可以这样暴露SetPrototype函数于WidgetManager中：

template <template <class Created> class CreationPolicy>
class WidgetManager : public CreationManager<Widget>
{
    ...
    void SwitchPrototype(Widget* pNewPrototype)
    {
        CreationPolicy<Widget>& myPolicy = *this;
        delete myPolicy.GetPrototype();
        myPolicy.SetPrototype(pNewPrototype);
    }
}

看上面的SwitchPrototype函数，如果你使用了PrototypeCreator作为policy，那么你可以使用SwitchPrototype；如果你使用了其它policy，你使用SwitchPrototype，会编译出错；如果是使用了其它prototype，但是没有使用SwitchPrototype，那么编译也会通过！这里面的关键点就在于我们得益于template的“不完全具现化而获得的选择性机能”（如本节的标题）

TODO