Effective C++笔记 (6.继承与面向对象设计)

public继承 意味着 is-a 

virtual函数意味“接口必须被继承”

non-virtual函数意味着“接口和实现都必须被继承”

条款32：确定你的public继承塑模出is-a关系

C++面向对象编程，最重要的一个规则是：public inheritance（公开继承）意味“is-a”（是一种）的关系。

is-a并非是唯一存在于classes之间的关系。另两个常见的关系是has-a（有一个）和is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。

请记住：

• “public继承”意味is-a。适用于base classes身上的每一件事情一定也适用于derived classes身上，因为每一个derived class对象也都是一个base class对象。

条款33：避免遮掩继承而来的名称

请记住：

• derived classes内的名称会遮掩base classes内的名称。在public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（forwarding functions）。

条款34：区分接口继承和实现继承

public继承概念由两部分组成：函数接口（function interfaces）继承和函数实现（function implementations）继承。

• 成员函数的接口总是会被继承。
• 声明一个pure virtual函数的目的是为了让derived classes只继承函数接口。
• 声明简朴的（非纯）impure virtual函数的目的，是让derived classes继承该函数的接口和缺省实现。

声明non-virtual函数的目的是为了令derived classes继承函数的接口及一份强制性实现。

请记住:

• 接口继承和实现继承不同。在public继承之下，derived classes总是继承base class的接口。
• pure virtual函数只具体指定接口继承。
• 简朴的（非纯）impure virtual函数具体指定接口继承及缺省实现继承。
• non-virtual函数具体指定接口继承以及强制性实现继承。

条款35：考虑virtual函数以外的其它选择

    “令客户通过public non-virtual成员函数间接调用private virtual函数”称为 non-virtual interface（NVI）手法。它是所谓Template Method设计模式（与C++ templates并无关联）的一个独特表现形式。把这个non-virtual函数（healthValue）称为virtual函数的外覆器（wapper）。

一般而言，唯一能够解决“需要以non-member函数访问class的non-public成分 ”的办法就是：弱化class的封装。

本条款的根本忠告是，当你解决问题而寻找某个设计方法时，不妨考虑virtual函数的替代方案。、

• 使用non-virtual interface（NVI）手法，那是Template Method设计模式的一种特殊模式。它以public non-virtual成员函数包裹较低访问性的virtual函数。
• 将virtual函数替换为“函数指针成员变量”，这是Strategy设计模式的一种分解表现形式。
• 以trl::function成员变量替换virtual函数，因而允许使用任何可调用物（callable entity）搭配一个兼容于需求的签名式。
• 将继承体系内的virtual函数替换为另一个继承体系内的virtual函数。这是Strategy设计模式的传统实现手法。

请记住：

• virtual函数的替代方案包括NVI手法及Strategy设计模式的多种形式。
• 将机能从成员函数移到class外部函数，带来的一个缺点是，非成员函数无法访问class的non-public成员。
• trl::function对象的行为就像一般函数指针。这样的对象可接纳“与给定之目标签名式（target signature）兼容”的所有可调用物（callable entities）。

条款36：绝不重新定义继承而来的non-virtual函数

请记住：

• 绝不重新定义继承而来的non-virtual函数。

条款37：绝不重新定义继承而来的缺省参数值

静态绑定又名前期绑定，early binding；

动态绑定又名后期绑定，late binding。

请记住：

• 绝对不要重新定义一个继承而来的缺省参数值，因为缺省参数值都是静态绑定，而virtual函数-你唯一应该覆写的东西-却是动态绑定。

条款38：通过复合塑模出has-a或“根据某物实现出”

请记住：

• 复合（composition）的意义和public继承完全不同。
• 在应用域（application domain），复合意味has-a。在实现域（implementation domain），复合意味is-implemented-in-torms-of（根据某物实现出）。

条款39：明智而审慎地使用private继承

请记住：

• Private继承意味is-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，这么设计是合理的。
• 和复合（composition）不同，private继承可以造成empty base最优化。这对致力于“对象尺寸最小化”的程序库开发者而言可能很重要。

条款40：明智而审慎地使用多重继承

对virtual base classes（亦相当于virtual继承）的忠告很简单。

第一，非必要不使用virtual bases。平常请使用non-virtual继承。

第二，如果必须使用virtual base classes，尽可能避免在其中放置数据。

请记住：

• 多重继承比单一继承更复杂。它可能导致新的歧义性，以及对virtual继承的需要。
• 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，将宿舍最具实用价值的情况。
• 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”的两相组合。