提问人：WolfmanDragon 提问时间：2/6/2009 最后编辑：CommunityWolfmanDragon 更新时间：11/1/2015 访问量：15307
多态性如何替换循环中的 if-else 语句？
How can Polymorphism replace an if-else statement inside of a loop?
问：
多态性如何替换循环中的 if-else 语句或 Switch？特别是，它总是可以取代if-else吗？我在循环中使用的大多数 if-thens 都是算术比较。这个问题就是从这个问题中衍生出来的。
int x;
int y;
int z;
while (x > y)
{
if (x < z)
{
x = z;
}
}
这将如何与多态性一起工作？
注意：我是用 Java 写的，但对任何 OOL 都感兴趣。
答：
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Mitch Wheat
2/6/2009
#1
多态性在您提供的示例中并不真正适用。
请参阅此 SO 答案。
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Pete Kirkham
2/6/2009
如果是 Smalltalk 而不是 java，那么这个例子就已经是多态的了。
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Pete Kirkham
2/8/2009
这个问题与语言无关。将代码直接翻译成 smalltalk 将是多态的。
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Jon Skeet
2/6/2009
#2
当每个情况对应于不同的类型时，多态性通常会替换 switch 语句。因此，与其拥有：
public class Operator
{
string operation;
public int Execute(int x, int y)
{
switch(operation)
{
case "Add":
return x + y;
case "Subtract":
return x - y;
case "Multiply":
return x * y;
case "Divide":
return x / y;
default:
throw new InvalidOperationException("Unsupported operation");
}
}
}
您将拥有：
public abstract class Operator
{
public abstract int Execute(int x, int y);
}
public class Add : Operator
{
public override int Execute(int x, int y)
{
return x + y;
}
}
// etc
但是，对于您提供的比较类型的决策，多态性确实无济于事。
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Isa
9/18/2021
创建这四个类如何决定使用哪个类？看来您可能仍然需要一个开关，或者如果其他。
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Jon Skeet
9/18/2021
@Isa：因为调用代码只需要使用Operator，正确的代码在执行时会根据具体类型自动执行。“对象是什么类型”决定了使用什么代码。您仍然需要一些东西来创建正确类型的实例，但这在代码中的单独位置（并且很可能已经有效地具有单独的路径）。
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Rsc Rsc
8/29/2022
Jon，那么我理解您需要使用开关或 if-then 才能创建正确的类是否正确？
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Jon Skeet
8/29/2022
@RscRsc：不 - 我回答的第一部分是 switch 语句;我回答的第二部分是取代它的基于继承的方法。
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Rsc Rsc
8/31/2022
哦，我错过了一些东西。假设有一个方法在答案的第二部分调用基于类的代码。 那么你写的基于类的代码怎么会知道要实例化“Add”类呢？CalculateMe("Add", 5, 2);
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mP.
2/6/2009
#3
多态性只能取代 if 测试，当 if 测试基本上根据对象的“类型”分配给各种方法时。例如，如果对象是 X 类型，则调用 foo，如果它是 Y 调用栏，等等。在这个人为的例子中，我们将使用方法 bad（） 定义一个接口 DoSonething。X 和 Y 都将实现 Baz，并让它们各自的 baz（） 为 X 调用 foo（），为 Y 调用 bar（）。只需调用 baz（） 即可消除对 if 测试的需要。
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Rafał Dowgird
2/6/2009
#4
在 Smalltalk 中，“if”实际上是布尔值中的一种多态方法。在以下示例中：
[ x>y ] whileTrue:
[
( x<z ) ifTrue: [ x:=z ]
]
该消息以 “execute this block” 和 “ignore this block” 的形式实现，因此根据计算结果，将调用任何一个实现。ifTrue:aBlockTrueFalse(x<z)
因此，在 Smalltalk 中，多态性默认替换了所有 if-else 构造:)
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WolfmanDragon
2/10/2009
披露：我从未使用过smalltalk。这里不是还有一个布尔值吗？如果是这样，它是否只是一个包裹在多态性的花哨的 IF-Then-Else 语句？我只是要求澄清。
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Rafał Dowgird
2/10/2009
是的，有一个布尔值，它是通过多态实现的 if-then-else 语句。我知道这种多态性发生在与问题不同的水平上，但我认为这种机制仍然足够有趣，足以证明这个答案是合理的。
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Pete Kirkham
2/6/2009
#5
一种模式是具有表示测试结果的对象和表示要执行的块的对象。结果对象具有覆盖的选择函数，因此如果 Bool 有一个 choose（T positive， T negative），则 Bool.TRUE 将返回 positive 参数，Bool.FALSE 将返回负参数。smalltalk家族语言的朴素实现就是这样工作的。
要以这种形式对 while 循环进行编码，需要对比较 x 和 y 的结果调用 choose 方法，以确定是否为 while 循环内部调用该块，并且该块还使用 compare 和 choose 来设置 x 的值。更直白的翻译是选择将 x 设置为 z 的块或什么都不做的块;相反，它只是使用 Choose 将 X 设置回相同的值。
显然，对于这个简单的案例来说，这是矫枉过正且效率低下的。
public class WantonPolymorphism {
static class Int32 {
final int value;
Int32 ( final int value ) { this.value = value; }
Compare compare ( Int32 other ) {
// Java runs out of turtles at this point unless you use
// an enum for every value
if ( this.value < other.value ) return Compare.LESS;
if ( this.value > other.value ) return Compare.GREATER;
return Compare.EQUAL;
}
}
enum Compare {
LESS {
<T> T choose (T less, T equal, T greater) { return less; }
},
EQUAL {
<T> T choose (T less, T equal, T greater) { return equal; }
},
GREATER {
<T> T choose (T less, T equal, T greater) { return greater; }
};
abstract <T> T choose (T less, T equal, T greater) ;
}
interface Block { Block execute () ; }
/**
* Main entry point for application.
* @param args The command line arguments.
*/
public static void main (String...args) {
Block block = new Block() {
Int32 x = new Int32(4);
Int32 y = new Int32(3);
Int32 z = new Int32(2);
public Block execute () {
System.out.printf("x = %d, y = %d, z = %d\n", x.value, y.value, z.value);
return x.compare(y).choose(done, done, new Block () {
public Block execute () {
x = x.compare(z).choose(x,x,z);
return x.compare(y).choose(done, done, this);
}
});
}
Block done = new Block () {
public Block execute () {
System.out.printf("x = %d, y = %d, z = %d\n", x.value, y.value, z.value);
System.exit(0);
return this;
}
};
};
for(;;)
block = block.execute();
}
}
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