条款 34：区分接口继承和实现继承（二）

《Effective C++ 中文版 第三版》读书笔记

这几乎和前一个设计一模一样，只不过 pure virtual 函数 Airplane::fly 替换了独立函数 Airplane::defaultFly。其声明部分表现表的是接口（derived class 必须使用的），其定义部分表现出缺省行为（那是 derived class 可能使用的，但只有在它们明确提出申请时才是）。合并 fly 和 defaultFly，就丧失了 “让两个函数享有不同保护级别” 的机会：习惯上被设为 protected 的函数（defaultFly）如今成了 public（因为它在 fly 之中）。

如果成员函数是个 non-virtual 函数，意味着它并不打算在 derived classes 中有不同的行为。non-virtual 成员函数所表现的不变性凌驾其特异性，无论 derived class 变得多么特异化，它的行为都不可以改变。

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

来看 Shape::objectID 的声明：可以想做是 “每个 Shape 对象都有一个用来产生对象识别码的函数：此识别码总是采用相同计算方法，该方法由 Shape::objectID 的定义式决定，任何 derived class 都不应该尝试改变其行为”。

pure virtual 函数、simple（impure） virtual 函数、non-virtual 函数之间的差异，使你得以精确指定你想要 derived class 继承的东西：只继承接口，或是继承接口和一份缺省实现，或是继承接口和一份强制实现。由于这些不同的类型的声明意味着根本意义并不相同的事情，当你声明你的成员函数时，必须谨慎选择。如果你确实履行，应该能够避免经验不足的 class 设计者最常犯的两个错误。

第一个错误是将所有的函数声明为 non-virtual。这使得 derived class 没有余裕的空间进行特化工作。non-virtual 析构函数尤其会带来问题。当然啦，设计一个并不相乘为基类的 class 是绝对合理的，既然这样，将其所有成员函数都声明为 non-virtual 也很适当。但这种声明如果不是忽略了 virtual 和 non-virtual 之间的差异，就是过度担心 virtual 函数的效率成本。实际上任何 class 如果打算被用来当做一个 base class，都会拥有若干 virtual 函数。

如果你关心 virtual 函数成本，可以了解一下 80-20 法则。这个法则说，一个典型的程序有 80% 的执行时间花费在 20% 的代码身上。此法则十分重要，因为它意味着，平均而言你的函数调用中可以有 80% 是 virtual 而不冲击程序的大体效率。所以当你担心是否有能力负担 virtual 函数的成本之前，请先将心力放在那举足轻重的 20% 代码上头，它才是真正的关键。

另一个常见错误是将所有函数都声明为 virtual 函数。有时候这样做是正确的，例如条款 31 的 interface class。然而这也可能是 class 设计者缺乏坚定立场的前兆。某些函数就是不该在 derived class 中被重新定义，果真如此你应该将那些函数声明为 non-virtual。没有人有权利妄称你的 class 适用于任何人任何事物而他们只需花点时间重新定义你的函数就可以享受一切。如果你的不变性凌驾于特异性，别害怕说出来。

请记住：

1. 接口继承和实现继承不同。在 public 继承下，derived class 总是继承 base class 的接口。
2. pure virtual 函数只具体制定接口继承。
3. 简朴的（非纯 impure）virtual 函数具体指定接口继承及缺省实现继承。
4. non-virtual 函数具体制定接口继承以及强制性实现继承。
   这几乎和前一个设计一模一样，只不过 pure virtual 函数 Airplane::fly 替换了独立函数 Airplane::defaultFly。其声明部分表现表的是接口（derived class 必须使用的），其定义部分表现出缺省行为（那是 derived class 可能使用的，但只有在它们明确提出申请时才是）。合并 fly 和 defaultFly，就丧失了 “让两个函数享有不同保护级别” 的机会：习惯上被设为 protected 的函数（defaultFly）如今成了 public（因为它在 fly 之中）。

如果成员函数是个 non-virtual 函数，意味着它并不打算在 derived classes 中有不同的行为。non-virtual 成员函数所表现的不变性凌驾其特异性，无论 derived class 变得多么特异化，它的行为都不可以改变。

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

来看 Shape::objectID 的声明：可以想做是 “每个 Shape 对象都有一个用来产生对象识别码的函数：此识别码总是采用相同计算方法，该方法由 Shape::objectID 的定义式决定，任何 derived class 都不应该尝试改变其行为”。

pure virtual 函数、simple（impure） virtual 函数、non-virtual 函数之间的差异，使你得以精确指定你想要 derived class 继承的东西：只继承接口，或是继承接口和一份缺省实现，或是继承接口和一份强制实现。由于这些不同的类型的声明意味着根本意义并不相同的事情，当你声明你的成员函数时，必须谨慎选择。如果你确实履行，应该能够避免经验不足的 class 设计者最常犯的两个错误。

第一个错误是将所有的函数声明为 non-virtual。这使得 derived class 没有余裕的空间进行特化工作。non-virtual 析构函数尤其会带来问题。当然啦，设计一个并不相乘为基类的 class 是绝对合理的，既然这样，将其所有成员函数都声明为 non-virtual 也很适当。但这种声明如果不是忽略了 virtual 和 non-virtual 之间的差异，就是过度担心 virtual 函数的效率成本。实际上任何 class 如果打算被用来当做一个 base class，都会拥有若干 virtual 函数。

如果你关心 virtual 函数成本，可以了解一下 80-20 法则。这个法则说，一个典型的程序有 80% 的执行时间花费在 20% 的代码身上。此法则十分重要，因为它意味着，平均而言你的函数调用中可以有 80% 是 virtual 而不冲击程序的大体效率。所以当你担心是否有能力负担 virtual 函数的成本之前，请先将心力放在那举足轻重的 20% 代码上头，它才是真正的关键。

另一个常见错误是将所有函数都声明为 virtual 函数。有时候这样做是正确的，例如条款 31 的 interface class。然而这也可能是 class 设计者缺乏坚定立场的前兆。某些函数就是不该在 derived class 中被重新定义，果真如此你应该将那些函数声明为 non-virtual。没有人有权利妄称你的 class 适用于任何人任何事物而他们只需花点时间重新定义你的函数就可以享受一切。如果你的不变性凌驾于特异性，别害怕说出来。

请记住：

1. 接口继承和实现继承不同。在 public 继承下，derived class 总是继承 base class 的接口。
2. pure virtual 函数只具体制定接口继承。
3. 简朴的（非纯 impure）virtual 函数具体指定接口继承及缺省实现继承。