Book Link: C++ Design Patterns and Derivatives Pricing

本文用于记录读完 C++ design patterns and derivatives pricing 后的代码实践。

ch1-VanillaCallOption

在第 1 章的文件夹里，主要实现了 1 个简单的看涨期权（call option）的定价模型，由 3 部分组成。主程序是 SimpleMCMain1.cpp ，其中需要用到生成随机数的功能，所以引入了 1 个头文件（只有函数声明）的 Random1.h ，以及具体实现该功能的头文件 Random1_Implementation.h ¹。

ch2-Encapsulation

在第 2 章，对于常用的功能进行了封装。这章用到的文件具体如下（表格内省略了用于实现接口的文件，例如 “Random1_Implementation.h”，后文的表格皆是如此）：

ch3-InheritanceAndVirtualFunction

第 2 章的程序在扩展性上有待优化，考虑以下 2 个问题：

第 1 个问题。如果我们现在希望引入 call, put 之外类型的期权，对其进行定价，那要怎么修改源程序呢？在上一章里，我们区分不同类型期权的 PayOff 利用了 enum OptionType {call, put} ，因此很容易想到的一种方法是，直接向 OptionType 添加新的类型。但是，而这东西是定义在 PayOff 类里面的，如果我们想要添加新类型，那就得修改之前写过的代码，不利于后续的维护——我们更希望后续新增的代码能“即插即用”，不需要我们为了适配新功能而调整之前的代码。

对于这个问题，本书的做法是采用继承，将我们此前实现的 PayOff 类作为基类，衍生出新的子类，如 PayOffCall 类、PayOffPut 类。

第 2 个问题，如果我们引入的新类型期权（比如 Double Digital Option），与之前的看涨期权、看跌期权都不一样，那怎么办？在上一章里，我们重载了运算符 () 以输出给定期权的 PayOff，那我是不是可以对每一个衍生出来的期权类，都重写 1 个同名函数呢？不行。在已经采用继承的方法下，这种思路会有些问题，不能子类与基类之间的“is-a”关系。以下面的代码为例，对于 1 个子类对象，能够调用出 2 种不同功能却同名的函数，会产生一致性问题²：

class A 
{
    public:
        void foo();
};

class B : public A 
{
 public:
     void foo();
};

B instanceOfB;
A* ptrBase = &instanceOfB;
A* ptrDerived = &instanceOfB;

// 对于同一个类实例对象能调用出实现 2 种功能的同名函数
ptrBase -> foo(); // A::foo()
ptrDerived -> foo(); // B::foo()

那么，如果对每一个衍生出来的期权类，我都在该类里重写一个新的计算 PayOff 的函数呢？也不行。比如，PayOffCall 类里写个 CalPayOffCall()、PayOffPut 类里写个 CalPayOffPut()？如果未来还需要引入其它新类型的期权，功能相同、但个个不同名的函数一多，维护起来太麻烦，所以这样也不太好。

对于这个问题，本书的做法是采用虚函数，在 PayOff 基类中，将 operator() 与 析构函数 ~PayOff() 写成虚函数。

引入继承与虚函数后，便可改写 PayOff 类，新增的文件有：

此外，通过继承，我们便可实现“即插即用”。本章引入了 DoubleDigital 类作为示例。新增的文件如下：