条款25：将constructor和non-member functions虚化（1）

第一次面对"virtual constructors"时，似乎不觉得有什么道理可言。是的，当你手上有一个对象的 pointer或 reference，而你不知道该对象的真正类型是什么的时候，你会调用virtual function（虚函数）以完成"因类型而异的行为"。当你尚未获得对象，但已经确知需要什么类型的时候，你会调用 constructor 以构造对象。那么，谁能够告诉我什么是 virtual constructors 呢？

很简单。虽然 virtual constructors 似乎有点荒谬，但它们很有用（如果你认为荒谬的想法都是没有用的，你如何解释现代物理学的成功？）。假设你写了一个软件，用来处理时事新闻，其内容由文字和图形构成。你可以把程序组织成这样：

class NLComponent {                 // 抽象基类，用于时事消息  
public:                                 // 的组件（components），  
  ...                                   // 其中内含至少一个纯虚函数。  
};  
 
class TextBlock: public NLComponent {  
public:  
  ...                                   // 没有内含任何纯虚函数。  
};  
 
class Graphic: public NLComponent {  
public:  
  ...                                   // 没有内含任何纯虚函数。  
};  
 
class NewsLetter {                  // 一份时事通信是由一系列的  
public:                                 // NLComponent 对象构成的。  
  ...  
private:  
  list<NLComponent*> components;  
}; 

这些 classes 彼此间的关系如下：

NewsLetter 所使用的 list class由 Standard Template Library 提供，后者是 C++(www.cppentry.com) 标准程序库的一部分（见条款E49和条款35）。list 对象的行为就像双向链表（doubly linked lists）--尽管它们不一定得用双向链表实现。

NewsLetter 对象尚未开始运作的时候，可能存储于磁盘中。为了能够根据磁盘上的数据产出一份 Newsletter，如果我们让NewsLetter 拥有一个 constructor 并用 istream 作为自变量，会很方便。这个 constructor 将从 stream 读取数据以便产生必要的核心数据结构：

class NewsLetter {  
public:  
  NewsLetter(istream& str);  
  ...  
};  
 
此 constructor 的伪代码（pseudo code）可能看起来像这样：  
 
NewsLetter::NewsLetter(istream& str)  
{  
  while (str) {  
    read the next component object from str;  
 
    add the object to the list of this  
    newsletter's components;  
  }  
} 

或者，如果将棘手的东西搬移到另一个名为readComponent的函数，就变成这样：

class NewsLetter {  
public:  
  ...  
private:  
  // 从 str 读取下一个 NLComponent 的数据，  
  // 产生组件（component），并返回一个指针指向它。  
  static NLComponent * readComponent(istream& str);  
  ...  
};  
 
NewsLetter::NewsLetter(istream& str)  
{  
  while (str) {  
    // 将 readComponent 返回的指针加到 components list 尾端，  
    // "push_back"是一个 list member function，用来将对象安插  
    // 到 list 尾端。  
    components.push_back(readComponent(str));  
  }  
} 

思考一下，readComponent 做了些什么事。它产生一个崭新对象，或许是个 TextBlock，或许是个Graphic，视读入的数据而定。由于它产生新对象，所以行为仿若constructor，但它能够产生不同类型的对象，所以我们称它为一个virtual constructor。所谓 virtual constructor 是某种函数，视其获得的输入，可产生不同类型的对象。Virtual constructors 在许多情况下有用，其中之一就是从磁盘（或网络或磁带等）读取对象信息。

有一种特别的 virtual constructor--所谓 virtual copy constructor--也被广泛地运用。Virtual copy constructor 会返回一个指针，指向其调用者（某对象）的一个新副本。基于这种行为，virtual copy constructors 通常以 copySelf 或 cloneSelf 命名，或者像下面一样命名为 clone。很少有其他函数能够比这个函数有更直接易懂的实现方式了：

class NLComponent {  
public:  
  // 声明 virtual copy constructor  
  virtual NLComponent * clone() const = 0;  
  ...  
};  
 
class TextBlock: public NLComponent {  
public:  
  virtual TextBlock * clone() const    // virtual copy constructor  
  { return new TextBlock(*this); }  
  ...  
};  
 
class Graphic: public NLComponent {  
public:  
  virtual Graphic * clone() const      // virtual copy constructor  
  { return new Graphic(*this); }  
  ...  
};