概念与界面有何不同？

Question

概念（即最近从 C++0x 标准中删除的概念）与 Java 等语言中的接口有何不同？

Answer 1

概念是针对编译时多态性的，这意味着参数化通用代码。 接口用于运行时多态性。

您必须像实现概念一样实现接口。 不同之处在于您不必明确表示您正在实现一个概念。 如果所需的接口匹配则没有问题。 就接口而言，即使您实现了所有所需的功能，您也必须兴奋地说您正在实现它！

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我将尝试澄清我的答案:)

想象一下，您正在设计一个容器，它接受任何具有 size 成员函数的类型。 我们形式化这个概念并称之为 HasSize，当然我们应该在其他地方定义它，但这不再是一个例子了。

template <class HasSize>
class Container
{
  HasSize[10]; // just an example don't take it seriously :)
 // elements MUST have size member function!
};

然后，假设我们正在创建 Container 的一个实例，我们将其称为 myShapes，Shape 是一个基类，它定义了 size 成员函数。 Square 和 Circle 只是它的子元素。 如果 Shape 未定义大小，则应产生错误。

Container<Shape> myShapes;

if(/* some condition*/)
    myShapes.add(Square());
else
    myShapes.add(Circle());

我希望您看到可以在编译时根据 HasSize 检查 Shape，没有理由在运行时进行检查。 与myShapes的元素不同，我们可以定义一个操作它们的函数：

void doSomething(Shape* shape)
{
    if(/* shape is a Circle*/)
        // cast then do something with the circle.
    else if( /* shape is a Square */)
        // cast then do something with the square.
}

在这个函数中，你无法知道将传递什么，直到运行时一个圆形或一个正方形！

它们是用于类似工作的两个工具，尽管 Interface（或无论您如何称呼它们）可以在运行时完成与 Concepts 几乎相同的工作，但您会失去编译时检查和优化的所有好处！

Answer 2

概念就像模板的类型（类）：它仅适用于语言的通用编程方面。

这样，它并不是要替换接口类（假设您指的是抽象类或 C# 或 Java 接口的其他 C++ 等效实现），因为它只是为了检查模板参数中使用的类型以匹配特定要求。
类型检查仅在编译时完成，就像所有模板代码生成一样，而接口类会对运行时执行产生影响。

Answer 3

概念是隐式接口。 在 C# 或 Java 中，类必须显式实现接口，而在 C++ 中，只要类满足概念的约束，它就是概念的一部分。

您会在 C++ 中而不是 Java 或 C# 中看到概念的原因是因为 C++ 并不真正具有“接口”。 相反，您可以通过使用多重继承和抽象、无成员基类来模拟接口。 这些有点像黑客，使用起来可能很麻烦（例如虚拟继承和 钻石问题）。 接口在 OOP 和多态性中起着至关重要的作用，但迄今为止，C++ 中尚未充分发挥这一作用。 概念是这个问题的答案。

Answer 4

这或多或少是观点上的差异。 虽然接口（如 C# 中）的指定类似于基类，但概念也可以自动匹配（类似于 Python 中的鸭子类型）。 目前还不清楚 C++ 将支持自动概念匹配到哪个级别，这也是他们放弃它的原因之一。

Answer 5

为了简单起见，根据我的理解。

• 概念是对类型（即类或结构）或方法的模板参数的约束

• 接口是类型（即类或结构）的契约）必须实施。