《Effective C++》学习笔记——条款37

六、继承与面向对象设计

条款37、绝不重新定义继承而来的缺省参数值

• 本条款主要讨论：继承一个带有缺省参数的virtual函数
• 本条款成立的依据： virtual函数 是 动态绑定，缺省参数值 是 静态绑定

静态绑定 与 动态绑定

class Shape {
public:
    enum ShapeColor  { Red, Green, Blue };
    //  绘制自己
    virtual void draw(ShapeColor color = Red) const = 0;
    ...
};
class Rectangle : public Shape {
public: 
    // 重定义 缺省参数值
    virtual void draw(ShapeColor color = Green) const;
    ...
};
class Circle : public Shape  {
public:
    virtual void draw(ShapeColor color) const;    // 注释①
    ...
};

Shape *ps;
Shape *pc = new Circle;
Shape *pr = new Rectangle;

现在，Rectangle类 与 Circle类 都继承自 Shape类。
ps、pc、pr 在声明时，是指向Shape的指针，所以，静态类型都是 Shape*
但 pc、pr 指向了两个类，所以它们动态类型分别为 Circle* 与 Rectangle* （ps未指向任何对象，所以没有动态类型）

pc->draw(ShapeColor::Red);
pr->draw(ShapeColor::Red);

分别相当于调用：

Circle::draw(ShapeColor::Red)
Rectangle::draw(ShapeColor::Red)

但，如果是

pr->draw();

理论上来讲，pr的动态类型是Rectangle* ，所以应该是 Rectangle::draw(ShapeColor::Green)， 但由于 pr 的静态类型是Shape*， 它缺省参数值来自Shape class，也就是 ShapeColor::Red。

原因 与 错误的方法

C++ 这么做是为了节省执行效率，因为当 缺省参数值是动态绑定时，编译器就需要在运行期为virtual函数决定适当的参数缺省值，这无疑会复杂且低效。

如果我们提供缺省的参数值给 派生类及基类，又如何？

class Shape  {
public:
    enum ShapeColor { Red, Green, Blue };
    virtual void draw(ShapeColor color = Red) const = 0;
    ...
};
class Rectangle : public Shape {
public:
    virtual void draw(ShapeColor color = Red) const;
    ...
};

—— 代码重复，而且不易修改维护

替换它， NVI手法

当然，对于这种需求，也非束手无策。
既然这条路行不通，那我们换条路，用别的替代它。
在条款35中就有许多替代方法，这里讲述 NVI手法
让基类的public non-virtual函数 调用 private virtual函数，让 non-virtual函数负责指定缺省参数值，virtual函数负责实现具体的东西。

class Shape {
public:
    enum ShapeColor { Red, Green, Blue };
    void draw(ShapeColor color = Red) const
    {
        doDraw(color);
    }
    ...
private:
    virtual void doDraw(ShapeColor color) const = 0;
};
class Rectangle : public Shape {
public:
    ...
private:
    virtual void doDraw(ShapeColor color) const;
    ...
};

因为 non-virtual函数 绝对不应该被重定义（根据条款36），所以draw函数的 color缺省值，应该永远为ShapeColor::Red

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（唯一应该被重定义的东西）是动态绑定。

注释：

• ①. 这样定义以后，如果用户通过对象调用此函数，一定要指定参数值。因为，静态绑定下这个函数并不会继承基类的缺省参数值。但如果通过指针（或引用）来调用这个函数，就可以不指定参数值，因为动态绑定下这个函数会继承基类的缺省参数值。