关于类的设计：代理类
《C++沉思录》的原话是这样的
我们怎样才能设计一个C++容器，使它有能力包含类型不同而彼此相关的对象呢？
我们从为什么需要这么一个容器开始讨论。
假设我们要设计一个停车场，这个停车场就是一个容器。那么停车场需要停各种不同的车辆，不同的车辆就是不同的类，但他们都是有关系的（都是交通工具）。我们知道，C++标准的容器中储存的都是相同类型的类，例如数组，vector......那么原有的容器就无法满足我们停车场的需求了。 所以我们就需要一个能包含类型不同而彼此相关的对象（车）
下面我们来模拟整个流程
- 在有停车场之前，要先有车。因此，首先需要一个抽象基类，命名为Vehicle。它有一系列的派生实类：Automobile,Truck......
class Vehicle{
public:
virtual double weight() const = 0;
virtual void start() = 0;
// ...
};
class Automobile: public Vehicle {/*...*/};
class Truck: public Vehicle {/*...*/};
......
- 现在我们来模拟停车场（容器）。这个停车场到底需要什么功能呢？
（1）停车场实际上是不需要知道到底是什么车停进来的，只需要知道它是车。
（2）有车进来的时候，我们能跟踪它，给一个车位（内存）给它。
（3）车换位置停的时候，我们要知道它换到哪了。
（4）当车离开的时候，我们要把车位（内存）释放。
我们通常的做法是用一个指针数组
Vehicle* parking_lot[1000];
Automobile x = /*.....*/;
parking_lot[num_vehicles++] = &x;
//num_vehicles means numbers of vehicles
这么做有一个弊端，这个指针是直接指向车本身的。打个比方，假如车开出了停车场，理论上来说，这个指针还会跟着车走，但我的指针是属于停车场的，出不去，那么车开出去的时候这个指针指向哪里就out of control。
既然这样，那我们来做第一个变通。我们不让指针指向车本身，我们指向它的一个副本。
Automobile x = /*.....*/;
parking_lot[num_vehicles++] = new Automobile(x);
我简单解释一下第二行等号右边代码的意思：new操作符分配了一块内存（车位），返回指向这块内存的指针，大小为Automobile这么大；Automobile(x)是一个复制构造函数，返回值是一个和x一样的类。
这个做法有两个弊端：1. 增加显示动态内存管理的负担。2. 我需要确切知道它是什么类型。 但实际上，停车场并不需要它到底是哪款车型，只要知道有车进来就行了。
如果代码是这样的，就很简洁了
Automobile x = /*.....*/;
parking_lot[num_vehicles++] = x;
不需要显示的处理内存，不需要判断车的类型。
如何做到既能避免显示的处理内存分配，又能保持类在运行时绑定的属性呢？
解决这个问题的关键是要用类来表示概念，这在C++中是很常见的。我总是把这一点当作最基本的C++设计原则。在复制对象的过程中运用这个设计原则，就是定义一个行为和Vehicle对象相似，而又潜在的表示了所有继承自Vehicle类的对象的东西，我们把这种类的对象叫做代理(surrogate)
讲到这里，相信大家都应该明白，实际上，停车场需要操作的实际上是车位，并不是车辆。车位，是一个跟车辆绑定的东西。在这个例子中，我们可以把车位理解成车辆类的代理。
无论是第一种变通办法还是定义代理，我们都需要一个操作，就是复制copy(),因此，我们需要更新一下车辆类的定义
class Vehicle{
public:
virtual double weight() const = 0;
virtual void start() = 0;
virtual Vehicle* copy() const = 0;
virtual ~Vehicle() { }
// ...
};
Vehicle* Automobile::copy() const{
return new Automobile(*this);
}
......
有了虚函数copy来完成复制工作，那么代理类（车位）就比较好写了：
class VehicleSurrogate{
public:
VehicleSurrogate();
VehicleSurrogate(const Vehicle&);
~VehicleSurrogate();
VehicleSurrogate(const VehicleSurrogate&);
VehicleSurrogate& operate=(const VehicleSurrogate&);
//来自类Vehicle的操作
double weight() const;
void start();
//...
private:
Vehicle* vp;
}
值得注意的是，在代理类（车位）中，我们重载了赋值符‘=’。目的是为了后续代码的简洁。（上述代码只给出了定义，具体实现比较简单，需要的私聊）
完成了上述的工作，我们的停车场基本就很容易定义了。
VehicleSurrogate parking_lot[1000];
Automobile x;
parking_lot[num_vehicles++] = x;
最后一行代码的原型是:
parking_lot[num_vehicles++] = VehicleSurrogate(x);
我们重载的赋值符 ‘=’ 的好处就出现了，使代码变得更加简洁明了。
最后，当然要埋下伏笔啦。什么伏笔呢？
相信细心的读者也发现，涉及到代理就离不开复制，但是复制一个类的代价有时候是很大的，是我们不愿意的支付的，那我们如何避免这些复制呢？希望读者也能思考思考。
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