Effective C++读书笔记（九）——继承与面向对象设计

 

目录

 

1.确认你的public继承塑模出is-a关系

2.明智而审慎地使用private继承

3.通过复合塑模出has-a或“根据某物实现出”

4.避免遮掩继承而来的名称

5.绝不重新定义继承而来的non-virtual函数

6.绝不重新定义继承而来的缺省参数值

7.明智而审慎地使用多重继承

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1.确认你的public继承塑模出is-a关系

C++面向对象编程，最重要的一个规则：public inheritance(公开继承)意味“is-a”（是一种）的关系。即能够施行于base class 对象身上的每件事情，也可以施行于derived class对象身上，因为derived class对象也都是一个base class对象。但是界限很难鉴别，举例如下：

class Person{...}; class Student:public Person{...}; 人的概念比学生更一般化，学生是人的一种特殊形式。 class Bird{...}; class Penguin:public Bird {...}; 鸟可以飞，企鹅是鸟，但是不能飞。这种情况下，应该在编译期拒绝企鹅飞行的设计，而不是在运行期才能侦测它们。 同理，正方形和矩形也可以是: class Square:public Rectangle 正方形一定时矩形，但是矩形的一些函数操作便不适用于正方形。

2.明智而审慎地使用private继承

如果classes之间的继承关系是private,编译器不会自动将一个derived class对象转换为一个base class对象。

class Person{...}; class Student:public Person{...}; void eat(const Person& p); void study(const Student& s); Person p; Student s; eat(p);//正确 eat(s);//报错

注意事项：

private继承意味implemented-in-terms-of(根据某物实现出)。它通常比复合（composition）的级别低。但是当derived class需要访问protected base class的成员，或需要重新定义继承而来的virtual函数时，这么设计时合理的。和复合（composition）不同，private继承可以造成empty base 最优化。

3.通过复合塑模出has-a或“根据某物实现出”

STL中set可以用list实现出来，但是set和list并不是public继承关系，因为set中元素是唯一的，但是list可以拥有多个重复元素节点。

template<class T> class Set { public: bool member(const T& item) const; bool insert(const T& item) ; bool remove(const T& item) ; private: std::list<T> rep; }

4.避免遮掩继承而来的名称

class Base { public: Base(); ~Base(); virtual void mFun1() = 0; virtual void mFun1(int i); virtual void mFun2(); void mFun3(); void mFun3(double d); private: int x; }; class Derived:public Base { public: //using Base::mFun1; //using Base::mFun3; Derived(); ~Derived(); virtual void mFun1(); void mFun3(); void mFun4(); private: }; ———————————————————————————————————————————————— Derived m_Derived; int x=10; m_Derived.mFun1(); m_Derived.mFun1(x);//错误 m_Derived.mFun2(); m_Derived.mFun3(); m_Derived.mFun3(x);//错误 m_Derived.mFun4(); 需要使用 //using Base::mFun1; //using Base::mFun3; 上述才能正常调用

如果继承base class并加上重载函数，而你又希望重新定义或覆写其中一部分，那么你必须为那些原本会被遮掩的每个名称引入一个using声明式，否则某些你希望继承的名称会被遮掩。

注意事项：

derived classes 内的名称会遮掩base classes内的名称。在publid继承下从来没有人希望如此。为了让被遮掩的名称再见天日，可使用using声明式或转交函数。 

5.绝不重新定义继承而来的non-virtual函数

non-virtual函数是静态绑定的，virtual函数是动态绑定的。public继承表示is-a的关系，non-virtual函数会为class建立起一个不变性，凌驾其特异性。

class B { public: void mFun(); } class D:public B { public: void mFun(); } D x; B* pB =&x; D* pD =&x; pB->mFun();//调用B::mFun() pD->mFun();//调用D::mFun() pB和pD指向相同的对象x,调用结果却不一致。是因为non-virtual是静态绑定，通过pB调用的non-virtual函数永远是B所定义的版本。

6.绝不重新定义继承而来的缺省参数值

继承一个带有缺省参数值的virtual函数是不正确的，因为virtual函数系动态绑定，而缺省参数值却是静态绑定。

7.明智而审慎地使用多重继承

C++标准程序库内含一个多重继承体系，basic_ios,basic_istream,basic_ostream和basic_iostream。basic_istream和basic_ostream  virtual public继承于basic_ios，basic_iostream  public继承于basic_istream和basic_ostream 。virtual public继承不会拥有两份basic_ios内容。

注意事项：

多重继承比单一继承复杂，它可能导致新的歧义性，以及对virtual继承的需要。（例如继承的两个类中有相同的函数，可以用class::mFun指明调用的是哪个函数）。virtual 继承会增加大小、速度、初始化（及赋值）复杂度等等成本。如果virtual base classes不带任何数据，将是最具使用价值的情况。多重继承的确有正当用途。其中一个情节涉及“public继承某个Interface class”和“private继承某个协助实现的class”两相结合。