Question

在 C ++编程语言，第4版，§20.5.2“访问基类”（第605页）中，它说（关于私有继承）：

私有基础在通过限制定义类时最有用基础的接口，以便更强的保证例如，B是Z.The Vector的实现细节指针模板，将类型检查添加到其Vector基础来自§25.3就是一个很好的例子。

尚不清楚Bjarne Stroustrup在这里试图说些什么。如何通过将“接口”限制为基类来定义类？ “强有力的保证”是什么意思？

Answer 1

让我们举一个非常简单的例子：

// A simple class with a *public* member
class A
{
public:
    int a;
};

// Use private inheritance
class B : private A
{
public:
    int b;
};

// Use public inheritance
class C : public A
{
public:
    int c;
};

// ...

B my_b;
my_b.a = 0;  // Invalid, the member a is private due to the private inhericance

C my_c;
my_c.a = 0;  // Valid, because the inheritance is public

private继承限制对基类成员的访问。即使A::a成员变量为public，由于private继承，它在子类private中变为B。

Answer 2

让我们继续向量的例子。向量只是T s的容器。现在假设您要构建一个行为类似于向量的类型，但添加了一些额外的运行时检查。我现在手边还没有TC ++ PL的副本，所以我们只是构成一个约束：例如，假设你的向量只允许保持偶数。尝试插入奇数将导致运行时错误。让我们调用这个新类even_vector和没有运行时检查的版本base_vector。

even_vector提供比base_vector更强的运行时保证：保证其所有元素均匀。

假设您的base_vector设计为基本类（std::vector通常不会），那么您现在可能会尝试使用公共继承来实现even_vector base_vector。毕竟，功能是相同的，除了even_vector提供的功能之外，您只需在base_vector案例中进行一些额外的运行时检查。但是，如果您在此处使用公共继承，则会违反Liskov Substitution Principle：无论您在何处使用even_vector，都无法使用base_vector。特别是，如果您将奇数插入even_vector，base_vector将会中断。这很糟糕，因为现在为base_vector编写的所有代码都必须考虑到某些base_vector无法处理奇数的事实。

使用私有继承，您没有此问题：even_vector继承自base_vector的事实是实现的详细信息。客户端无法使用even_vector预期base_vector，因此上述问题不会发生，但我们仍然可以获得代码重用的好处。

话虽如此，使用私有继承进行代码重用是许多人不鼓励的做法。可以说更好的方法是use composition here instead，即将base_vector成员添加到even_vector。这种方法的优点是它严重减少了两个类之间的耦合，因为even_vector不再能够访问base_vector的任何非公共部分。

Answer 3

如何通过将“接口”限制为基础来定义类？

将继承设为私有。当继承是私有的时，基类的接口仅限于成员函数，而在外部不可用。访问说明符可以在基数列表中给出：

class A : private B
//        ^^^^^^^

“强保证”是什么意思？

基数没有给出的任何保证，或者是基数给出的保证的超集。

例如，“行为始终定义良好”的保证强于“仅当输入不为空时才能很好地定义行为”。另一个例子：“函数不抛出”强于“除非复制构造函数抛出”，否则函数不会抛出。。

Answer 4

请允许我们查看可能的界面情况，以帮助建立图片。

class poison {
  public:
    virtual void used() = 0;
};

class food {
  public:
    virtual void eat();
  protected:
    void poisonConsumed(poison& p);
}

class cheese : public food, private poison {
  public:
    virtual void eat() override {
      poisonConsumed(*this);
    }
  private:
    void used() override;
}

这给外面的世界提供了“不是毒药”的奶酪 - 也就是说课外的任何东西都不能知道它是毒药，并且它可以被制成'不是毒药'而不会影响使用它的任何东西。

然而，奶酪可以将自己传递给任何期望毒药的东西，然后可以自由地使用（）;即使它在奶酪中是私密的。

“C ++编程语言”

4 个答案: