[24] 继承 — 私有继承和保护继承
(Part of C++ FAQ Lite, Copyright © 1991-2001, Marshall Cline, cline@parashift.com)

简体中文版翻译:申旻nicrosoft@sunistudio.com


FAQs in section [24]:


[24.1] 如何表示“私有继承”?

: private 代替 : public,例如

 

 class Foo : private Bar {
 public:
   
// ...
 };

TopBottomPrevious sectionNext section ]


[24.2] 私有继承和组合(composition)有什么类似?UPDATED!

[Recently changed the syntax to using Engine::start; and added the sixth distinction thanks to Stan Brown; added the third similarity; added "aggregation" as another synonym; general wordsmithing (on 4/01). Click here to go to the next FAQ in the "chain" of recent changes.]

私有继承是组合的一种语法上的变形(聚合或者 “有一个”)

例如,“汽车有一个(has-a)引擎”关系可以用单一组合表示为:

 class Engine {
 public:
   Engine(int numCylinders);
   void start();                 
// Starts this Engine
 };
 
 class Car {
 public:
   Car() : e_(8) { }             
// Initializes this Car with 8 cylinders
   void start() { e_.start(); }  
// Start this Car by starting its Engine
 private:
   Engine e_;                    
// Car has-a Engine
 };

同样的“有一个”关系也能用私有继承表示:

 class Car : private Engine {    // Car has-a Engine
 public:
   Car() : Engine(8) { }         
// Initializes this Car with 8 cylinders
   using Engine::start;          
// Start this Car by starting its Engine
 };

两种形式有很多类似的地方:

也有一些区别:

注意,私有继承通常用来获得对基类的 protected: 成员的访问,但这只是短期的解决方案(权宜之计

TopBottomPrevious sectionNext section ]


[24.3] 我应该选谁:组合还是私有继承? UPDATED!

[Recently changed so it uses new-style headers and the std:: syntax (on 7/00). Click here to go to the next FAQ in the "chain" of recent changes.]

尽可能用组合,万不得已才用私有继承

通常你不会想访问其他类的内部,而私有继承给你这样的一些的特权(和责任)。但是私有继承并不有害。只是由于它增加了别人更改某些东西时,破坏你的代码的可能性,从而使维护的花费更昂贵。

当你要创建一个 Fred 类,它使用了 Wilma 类的代码,并且Wilma 类的这些代码需要调用你新建的 Fred 类的成员函数。在这种情况下,Fred  调用 Wilma 的非虚函数,而Wilma 调用(通常是纯虚函数)被Fred重写的这些函数。这种情况,用组合是很难完成的。

 class Wilma {
 protected:
   void fredCallsWilma()
     {
       std::cout << "Wilma::fredCallsWilma()\n";
       wilmaCallsFred();
     }
   virtual void wilmaCallsFred() = 0;   
// 纯虚函数
 };
 
 class Fred : private Wilma {
 public:
   void barney()
     {
       std::cout << "Fred::barney()\n";
       Wilma::fredCallsWilma();
     }
 protected:
   virtual void wilmaCallsFred()
     {
       std::cout << "Fred::wilmaCallsFred()\n";
     }
 };

TopBottomPrevious sectionNext section ]


[24.4] 从私有继承类到父类需要指针类型转换吗?

一般来说,不。

对于该私有继承类的成员函数或者友元来说,和基类的关系是已知的,并且这种从PrivatelyDer* 到 Base* (或 PrivatelyDer& 到 Base&)的向上转换是安全的,不需要也不推荐进行类型转换。

然而,对于该私有继承类(PrivatelyDer)的用户来说,应该避免这种不安全的转换。因为它基于PrivatelyDer的私有实现,它可以自行改变。

TopBottomPrevious sectionNext section ]


[24.5] 保护继承和私有继承的关系是什么?UPDATED!

[Recently renamed "subclass" to "derived class" (on 7/00). Click here to go to the next FAQ in the "chain" of recent changes.]

相同点:都允许重写私有/保护基类的虚函数,都不表明派生类“是一种(a kind-of)”基类。

不同点:保护继承允许派生类的派生类知道继承关系。如此,子孙类可以有效的得知祖先类的实现细节。这样既有好处(它允许保护继承的子类使用它和保护基类的关联)也有代价(保护派生类不能在无潜在破坏更深派生类的情况下改变这种关联)。

保护继承使用 : protected 语法:

 

 class Car : protected Engine {
 public:
   
// ...
 };

TopBottomPrevious sectionNext section ]


[24.6] 私有继承和保护继承的访问规则是什么?UPDATED!

[Recently renamed "subclass" to "derived class" (on 7/00). Click here to go to the next FAQ in the "chain" of recent changes.]

以这些类为例:

 class B                    { /*...*/ };
 class D_priv : private   B { 
/*...*/ };
 class D_prot : protected B { 
/*...*/ };
 class D_publ : public    B { 
/*...*/ };
 class UserClass            { B b; 
/*...*/ };

子类都不能访问 B 的私有部分。在 D_priv中,B 的公有和保护部分都是私有的。在 D_prot中,B 的公有和保护部分都是保护的。在 D_publ 中,B 的公有部分是公有的,B 的保护部分是保护的(D_publ 是一种 B)。UserClass 类仅仅可以访问 B 的公有部分。

要使 B 的公有成员在 D_priv 或 D_prot中也是公有的,则使用 B:: 前缀声明成员的名称。例如,要使 B::f(int,float)成员在 D_prot中公有,应该这样写:

 class D_prot : protected B {
 public:
   using B::f;  
// 注意: 不是 using B::f(int,float)
 };

TopBottomPrevious sectionNext section ]


E-Mail E-mail the author
C++ FAQ LiteTable of contentsSubject indexAbout the author©Download your own copy ]
Revised Apr 8, 2001