Шаблон Subject Observer на основе шаблона - использовать ли мне static_cast или dynamic_cast

Question

Я имею в виду статью Реализация шаблона субъекта / наблюдателя с помощью шаблонов

Я внес некоторую модификацию, и она стала следующим кодом.

template <class T, class A>
class Observer {
public:
    Observer() {}
    virtual ~Observer() {}
    virtual void update(T& subject, A arg) = 0;
};

template <class T, class A>
class Subject
{
public:
    Subject() {}
    virtual ~Subject() {}

    // Take note that, we didn't make the following functions as virtual,
    // as we do not expect them to be overridden.
    void attach(Observer<T, A> &observer) {
        // Ensure no duplication.
        std::vector<Observer<T, A> *>::const_iterator iterator = std::find(observers.begin(), observers.end(), &observer);
        if (iterator == observers.end()) {
            observers.push_back(&observer);
        }
    }

    void dettach(Observer<T, A> &observer) {
        std::vector<Observer<T, A> *>::const_iterator iterator = std::find(observers.begin(), observers.end(), &observer);
        if (iterator != observers.end()) {
            observers.erase(iterator);
        }
    }

    void dettachAll() {
        observers.clear();
    }

    void notify(A arg)
    {
        std::vector<Observer<T, A> *>::const_iterator it;
        for (it = observers.begin(); it != observers.end(); it++) { 
            (*it)->update(*(static_cast<T *>(this)), arg);
        }
    }

private:
    std::vector<Observer<T, A> *> observers;
};

ПозжеЯ понимаю, что у (*it)->update(*(static_cast<T *>(this)), arg); есть ограничение.Например,

// cause compilation error in static_cast, as it cannot cast cat1 to animal.
class cat1 : public animal, public Subject<animal, int> {
public:
    virtual void speak() {
        notify(888);
    }
};

class zoo1 : public Observer<animal, int> {
public:
    zoo1() {
        c.attach(*this);
        c.speak();
    }

    virtual void update(animal& subject, int arg) {
        cout << "zoo1 received notification " << arg << endl;
    }

    cat1 c;
};

Я могу решить проблему, изменив static_cast на dynamic_cast. Однако я не уверен, попаду ли я в другие ловушки? Я предполагаю, что первоначальное намерение автора иметь static_cast - обеспечить проверку безопасности типов во время компиляции.

Answer 1

Ваша проблема проистекает из того факта, что животное должно быть субъектом, а не только кошкой,

class animal : public Subject<animal,int>
{
    ...
};

class cat1 : public animal
{
    public:
    virtual void speak() 
    {
        notify(888);
    }
};

class zoo1 : public Observer<animal, int> {
public:
    zoo1() 
    {
        c.attach(*this);
        c.speak();
    }

virtual void update(animal& subject, int arg) 
    {
        cout << "zoo1 received notification " << arg << endl;
    }

cat1 c;
};

При этом каждый Субъект статически «способен» к животному.Это не относится к вашей кошке1

Answer 2

Как указал Cyrs, в вашем примере компилятор пытается static_cast a Subject<animal, int>* в animal*, тогда как ни animal, ни Subject<animal, int> не наследуют другой, даже косвенно.Компилятор считает это преобразование невозможным.

Если вы замените static_cast на dynamic_cast, оно будет оценено во время выполнения, если это преобразование возможно.В вашем примере это так, потому что cat1 - это, к счастью, animal и Observer<animal, int>.Таким образом, он всегда будет работать с dynamic_cast, если пользователь (разработчик) не сделает никакой ошибки, т.е. если он / она предоставляет классы с такой иерархией.

Так что вы можете сделать вашу реализацию с dynamic_cast более надежной и обнаруживать ошибки программирования.С такой ошибкой dynamic_cast вернет нулевой указатель.Таким образом, вы можете проверить, возвращает ли dynamic_cast пустой указатель либо в notify(), либо в attach(), либо в Subject(), и избегать использования указателя в этом случае.

Обратите внимание, что dynamic_cast менее эффективен, чем static_cast из-за оценки типов во время выполнения.

Я предпочел бы пойти на решение Cyrs.

Как указано в комментарии, вы также должны рассмотреть принятый ответ следующего потока: Должен ли я использовать динамическое приведение в шаблоне предметного наблюдателя с шаблонами , что является хорошей альтернативой.