使用 C++ template 进行多厂商接口的适配

题目: 设计一个虚拟聊天机器人

好吧，我非常想要一个能和我聊天的机器人，于是我设计一个机器人 class RobotTalker，它可能是从某个 Robot 类继承而来，但，先不管那么多。我只是希望这个机器人能同我正常聊天，以排除宅男的孤独，给我一种存在感。

默认语言接口

我对虚拟机器人有一个特殊的需求，就是要求它能说多种语言，有时可以用普通话和我聊天，有时也能用家乡话给父母解解闷，有时可以在网络上跟国外的程序员们交流一下技术，权当是个翻译。但我只会中文，我自己只能研发出它的中文语言模块。

我给 RobotTalker 提供的随机附带默认的语言接口是 DefaultCompany.h：

#ifndef Default_Interface_h#define Default_Interface_h void SpeakInChinese(); //函数的具体实现可能在另外一个.cpp文件中，也有可能在一个单独的dll中 #endif

在我发布了我要做聊天机器人的信息后，收到两个网友的来信，有意为我提供英语模块和俄语模块，他们的接口采取了和我默认接口同样的形式。

英语接口 CompanyEngland.h

#ifndef Company_England_h#define Company_England_h void SpeakInEnglishUK(); #endif

俄语接口 CompanyRussia.h

#ifndef Company_Russia_h#define Company_Russia_h void SpeakInRussian(); #endif

同样，他们的具体实现都是以动态库形式提供的。

不同的产品版本?

不过，这两个网友给我提了一个交换条件，就是我的机器人做好之后，他们也要一份拷贝，而且他们只想要自己的语言版本。这下可难住我了，看来我得想办法针对我们三个人不同的需求来适配接口。首先，为我们三个人的语言模块分别分配一个厂商代码，根据 CompanyCode 来决定 Robot 的实现版本。

宏

我先使用传统的 C 语言形式设计了如下的 RobotTalker。

class RobotTalker{public:    RobotTalker(){};    virtual ~RobotTalker(){};     void SpeakLanguage();}; //函数实现：根据宏定义，编译不同的接口。void RobotTalker::SpeakLanguage(){#ifdef DefaultCompanyCode    SpeakInChinese();#endif #ifdef CompanyRussiaCode    SpeakInRussian();#endif #ifdef ComanyEnglandCode    SpeakInEnglishUK();#endif}

依赖于宏编译出不同版本的这种实现形式，不管看起来怎么别扭，但至少已经实现了我们三个人的需求。不过我不敢把这种代码发布给我的客户，在一个宏起作用的情况下，另外两个语言接口是不会被编译的，而且我每次发布代码都要更换宏定义，编译三次啊。

模板

有没有能一劳永逸的方法呢？C++的模板是代替这种宏编译的一种不错的形式。我给机器人设计一个指定类型作为模板参数的模板函数，我的中文模块接口作为模板的一般形式，而英语和俄语作为模板的特化版本，这样客户代码调用机器人代码时，只需要把 CompanyCode 作为模板参数传递给 RobotTalker 就可以了。

首先看机器人的语言接口如何实现：

#ifndef Robot_Reader_h#define Robot_Reader_h
#include "DefaultCompany.h"#include "CompanyEngland.h"#include "CompanyRussia.h"
//厂商代码const int DefaultCompanyCode = 1;const int CompanyEnglandCode = 100;const int CompanyRussiaCode = 200;
//聊天机器人class RobotTalker{public:    RobotTalker(){};    virtual ~RobotTalker(){};    template<int CompanyCode> void SpeakLanguage();};

我的机器人代码只需要一套，所有的接口时时刻刻都处于编译器的检查范围，也就是说，所有的厂商接口都会始终被编译。而且，只使用英语模块的客户，另外两个接口根本不会编译为可执行代码，不会占用多余的内存空间，和宏一样的效果。

客户要使用这个 RobotTalker 实现自己定义语言的机器人时，那就很方便了。

#include "RobotTalker.h" int main(){    RobotTalker robot;    robot.SpeakLanguage<CompanyEnglandCode>(); //讲英语    robot.SpeakLanguage<DefaultCompanyCode>(); //讲中文     RobotTalker tRobotRussian;    robot.SpeakLanguage<CompanyRussiaCode>(); //讲俄语}

总结

本文只针对多厂商接口（而且接口格式相同）这个需求展开了讨论，其中的 SpeakLanguage 无实际意义, 只是用来做模板的示范, 目的是推介一下 C++ Template 的威力，至于要实现不同功能的机器人之类的话题，那是设计模式的范畴，就不多嘴了。

另外针对上述需求，还有一种实现方式，就是根据厂商代码使用不同厂商的接口函数，初始化一个函数指针，客户代码调用时设定自己的厂商代码，调用的函数指针自然就是自己的接口函数。但我总觉得函数模板的形式更优雅一些。