面向对象编程：合理使用RTTI与类的设计原则

"合理使用RTTI-learning ros for robotics programming - second edition" 在《合理使用RTTI-learning ros for robotics programming - second edition》中，作者探讨了如何在C++编程中正确运用运行时类型识别（Runtime Type Information，简称RTTI）。RTTI允许程序在运行时查询对象的实际类型，这对于多态性编程具有一定的价值，但同时也存在滥用的风险。 1. **RTTI的滥用与正确使用** RTTI常被初学者误用，他们倾向于用RTTI来替代虚函数，以实现类似switch语句的功能。然而，这种做法往往削弱了C++中多态性的优势。C++的设计理念是尽可能利用虚函数，只有在确实需要知道对象精确类型时才使用RTTI。过度依赖RTTI会导致代码失去多态性的灵活性，增加了维护的复杂性。 2. **多态性与基类控制** 要充分利用多态性，必须谨慎地设计基类，确保其包含必要的虚函数。如果基类由第三方库提供，且没有所需的虚函数，RTTI可以作为一个补充方案。通过继承并添加新成员函数，可以在不破坏原有多态性的前提下扩展功能。不过，这样做要求在代码中对新类型进行特殊处理，即在遇到特定类型时调用新增的成员函数。 3. **基类设计的注意事项** 不恰当的基类设计可能导致所有派生类都继承了不必要的虚函数，这会模糊接口，并给从该基类进一步派生新类带来不便。例如，如果在Wind.cpp程序中，我们希望清理乐器类的无效值，直接在基类Instrument中添加相关功能可能不理想，因为这强迫所有乐器类都包含这个功能，即使它们并不需要。 4. **面向对象编程（OOP）基础** OOP的核心概念是对象，它结合了数据（特性）和行为。对象是类的实例，类是具有相同特性与行为的对象集合。通过定义类，程序员可以自定义符合问题需求的数据类型。OOP强调抽象数据类型和消息传递，这使得程序能够更好地模拟现实世界的问题，提高了代码的可读性和可维护性。 5. **OOP的发展与策略** OOP起源于Simula-67，最初用于模拟问题，后来发展出Smalltalk和C++等语言。C++不仅支持OOP，还包括其他编程范式，如过程式编程和泛型编程。在使用OOP时，应考虑采用的开发策略，以适应项目需求和团队协作，比如采用面向接口编程、设计模式等。 RTTI在C++中的应用需要审慎，以保持代码的多态性和可扩展性。正确使用RTTI和设计良好的类结构是提高软件质量的关键。同时，理解和熟练掌握OOP的基础概念，有助于编写更加高效和易于维护的代码。