使用C++定義純粹的抽象接口類型辞槐，與定義普通的類并無區(qū)別掷漱，只是在形態(tài)上具有特殊的表現(xiàn)形式: 它擁有一個(gè)公開的、空實(shí)現(xiàn)的榄檬、虛擬的析構(gòu)函數(shù)卜范。
struct Rule {
virtual std::string apply(int n) const = 0;
virtual ~Rule() {}
}
不幸的是，每當(dāng)定義一個(gè)接口類型時(shí)鹿榜，都要小心翼翼地定義虛擬析構(gòu)函數(shù)海雪，這不僅僅是重復(fù)設(shè)計(jì)的問題；更有甚者舱殿，這樣的慣用法必然存在安全的隱患奥裸，萬一存在一個(gè)程序員在喝酒之后定義給你一個(gè)抽象接口呢？
抽象接口
與其讓程序員存在犯罪的風(fēng)險(xiǎn)沪袭，不如預(yù)防錯(cuò)誤發(fā)生湾宙。既然程序員容易遺忘，那么就自動(dòng)「生成代碼」冈绊，這樣便可高枕無憂了侠鳄。
預(yù)防優(yōu)于治療，將錯(cuò)誤扼殺在源頭死宣。
namespace cub {
namespace details {
template <typename T>
struct Interface {
virtual ~Interface() {
}
};
} // namespace details
#define INTERFACE(type) \
struct type : ::cub::details::Interface<type>
} // namespace cub
有了INTERFACE的宏定義伟恶，定義抽象的接口類型，可謂易如反掌毅该。
INTERFACE(Rule) {
virtual std::string apply(int n) const = 0;
};
擴(kuò)展接口
但是博秫，應(yīng)用INTERFACE定義多重繼承的接口類型時(shí)潦牛，將面臨困境。因此挡育，需要定義另外的兩個(gè)「準(zhǔn)關(guān)鍵字」罢绽，Java程序員對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵字早已司空見慣了。
#define EXTENDS(...) , ##__VA_ARGS__
#define IMPLEMENTS(...) EXTENDS(__VA_ARGS__)
例如静盅，接口Matcher擴(kuò)展另外一個(gè)抽象接口SelfDescribing，則可以使用EXTENDS寝殴。
struct Description;
INTERFACE(SelfDescribing) {
virtual void decribeTo(Description&) const = 0;
};
INTERFACE(Matcher) EXTENDS(SelfDescribing) {
virtual bool matches() const = 0;
};
抽象方法
程序員定義純虛函數(shù)時(shí)蒿叠，特別容易遺忘尾部的= 0的后綴。純虛函數(shù)聲明的是抽象方法蚣常，而虛函數(shù)不能夠準(zhǔn)確表達(dá)這個(gè)語義的市咽。同理，應(yīng)用「代碼生成」的機(jī)制抵蚊，杜絕錯(cuò)誤發(fā)生的可能性施绎。
#define ABSTRACT(...) virtual __VA_ARGS__ = 0
使用ABSTRACT可以增強(qiáng)代碼的可讀性，向用戶聲明這是一個(gè)抽象方法贞绳，而不是純虛函數(shù)谷醉。而且，ABSTRACT置于行首冈闭，而非純虛函數(shù)首尾聲明virtual ... = 0俱尼，相對(duì)更不容易犯錯(cuò)。
INTERFACE(Rule) {
ABSTRACT(std::string apply(int n) const);
};
覆寫方法
當(dāng)子類覆寫虛函數(shù)時(shí)萎攒，可以使用override增強(qiáng)編譯時(shí)的安全性遇八，及其改善代碼的可讀性。但是耍休，C++11標(biāo)準(zhǔn)的override需要標(biāo)注到函數(shù)簽名的尾部刃永，往往也被程序員遺忘。事實(shí)上羊精，遺忘override并非什么大錯(cuò)斯够，但會(huì)失去編譯時(shí)安全的保護(hù)。
#define OVERRIDE(...) __VA_ARGS__ override
定義OVRIRIDE的準(zhǔn)關(guān)鍵字园匹，將其重要性置于行首雳刺，增強(qiáng)其重要性。
struct Atom : Rule {
Atom(Matcher* matcher, Action* action);
private:
OVERRIDE(std::string apply(int n) const);
private:
Matcher* matcher;
Action* action;
};
其他關(guān)鍵字
那么是不是應(yīng)該都將C++的其他關(guān)鍵字都定義為宏呢裸违？例如const, constexpr, static掖桦。回答當(dāng)然是"No"供汛，我們只會(huì)定義程序員容易出錯(cuò)的關(guān)鍵場(chǎng)景枪汪，例如涌穆，定義抽象接口時(shí)遺漏虛擬析構(gòu)函數(shù)，定義純虛函數(shù)時(shí)遺漏行末的= 0雀久，子類覆寫虛函數(shù)時(shí)遺漏override宿稀。
也許你會(huì)對(duì)使用宏而心有余悸，其實(shí)完全沒必要擔(dān)心赖捌。當(dāng)你習(xí)慣了這套「準(zhǔn)關(guān)鍵字」祝沸，你想犯錯(cuò)都難；而使用原生C++的關(guān)鍵字越庇，我肯定你會(huì)犯錯(cuò)罩锐。
增強(qiáng)的抽象接口
上文定義的cub::details::Interface類，它只定義了虛擬析構(gòu)函數(shù)卤唉。遺憾的是涩惑，在新的C++11標(biāo)準(zhǔn)里，這將阻止Interface自動(dòng)生成移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)桑驱，及其移動(dòng)賦值運(yùn)算符竭恬；而且，自動(dòng)生成的拷貝構(gòu)造函數(shù)熬的，及其拷貝賦值運(yùn)算符的規(guī)則也被標(biāo)準(zhǔn)廢棄痊硕，在未來的實(shí)現(xiàn)中可能被拋棄。
那么押框，使用INTERFACE定義的抽象接口寿桨，其實(shí)現(xiàn)該接口的所有子類將不可移動(dòng)，只能做保守的拷貝操作强戴。這樣的拷貝行為亭螟，甚至被標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)所廢棄钮糖。
因此在C++11的實(shí)現(xiàn)中铺罢，Interface的基類需要進(jìn)行稍許的改進(jìn)，使用default顯式聲明所有需要自動(dòng)生成的函數(shù)茴晋。注意道媚，析構(gòu)函數(shù)聲明為public, virtual的扁掸，其他聲明為protected即可。
template <typename T>
struct Interface {
virtual ~Interface() = default;
protected:
Interface() = default;
Interface(Interface&&) noexcept = default;
Interface& operator=(Interface&&) noexcept = default;
Interface(const Interface&) = default;
Interface& operator=(const Interface&) = default;
};
