六繼承與物件導向設計條款32 34

is-a即「是一種」的關係,比如drive繼承自base，那麼我們有：

例如，student繼承自乙個person類，那麼：

void eat(person &p)
void study(student &s)
person p;
student s;
eat(s);     // 正確呼叫，每個s都是p的物件
study(p);   // 錯誤呼叫，p物件不能代表s！

可以明顯看到，person類不能傳遞給乙個student類。

一般來說，我們的基類都是比較廣泛的乙個類，子類是更具體化的類，它繼承了基類的特性，並且豐富了自己特有的性質。

但是世上的事沒有那麼的絕對，比如我有乙個鳥類作為基類，鳥會飛，於是我把飛行動作作為乙個虛函式，讓以後的子類重寫它：

class bird
};

問題來了：企鵝是鳥類，但是企鵝會飛嗎？明顯不能，那我們就不該將fly宣告為虛函式！

基於此問題的一般解決方法如下有兩種：

一、提供乙個執行期的錯誤

class penguin : public bird
};

我們重寫必要的虛函式，但是實現的內部我們只用乙個error提供錯誤資訊，這樣在執行的時候我們就可以明確知道這個pneguin；類是無法提供fly操作的。

二、在編譯期就解決問題

這是作者比較推崇的方法，能在編譯期解決的事情就不要留在執行期。

這時候我們就要修改我們class的設計了。既然鳥類也有不會飛的，那麼我們繼承鳥類的時候要提供乙個會飛的鳥基類，在這個類中提供飛行動作，讓會飛的去繼承這個即可，其它的直接繼承鳥類。

class bird
;// 提供飛行函式，會飛的鳥的基類
class flyingbird : public bird
};// 不會飛的鳥直接繼承bird
class penguin : public bird
};

將我們的設計宣告為如此形式就可以在編譯期解決問題。

綜合上面的情況，我們要明確乙個思想，不要把其它領域(如數學)的直覺施加到程式上面來，這樣有時候可能並不奏效。**可以通過編譯，但是不代表它的邏輯、結果都是正確的呀！

「public繼承」意味著is-a.適用於base classes身上的每一件事情一定也適用於derived classes身上，因為每乙個derive class物件也是乙個base class物件。

繼承而來的函式如果被重寫，那個base類的過載函式也不可見了：

class base
;class derive : public base
;

進行如下呼叫：

derive d;
int x;
d.f1();     // 正確。呼叫derive::f1
d.f1(x);    // 錯誤。被遮掩了。
d.f2();     // 正確。呼叫base::f2
d.f3();     // 正確。呼叫derive::f3
d.f3(x);    // 錯誤。被遮掩了。

通過這幾個呼叫可以看到，即便base類中有多個過載函式，但是一旦derive類重寫了乙個繼承而來的同名函式，那麼其他幾個過載的也不會被繼承了。如f3，base類中有兩個f3函式，但是derive中重寫了f3,那麼帶引數的f3在derive類中就不再可見了。

如果要讓他們可見的話，把兩行using base::的注釋去掉，就可以正常訪問了。又或者使用轉交函式的方法指定作用域。比如：

virtual void f1()

derived classes內的名稱會遮掩base classes內的名稱。在public繼承下從來沒有人希望如此。

為了讓被遮掩的名稱再見天日，可使用using宣告式或轉交函式。

當我們繼承的時候，public的成員函式總是會被繼承，包括它們的實現。在繼承體系中，我們一般宣告為虛函式，這樣才能為多型提供保證：

接下來運用書上的例子，來看看怎麼恰當的使用impure/pure virtual函式。

情景某航空公司有a和b型兩種飛機，它們都採用一樣的飛行方式，寫成類：

// 目的地機場
class airport
;class airplane
...};class modela : public airplane
;class modelb : public airplane
;

基於當前情景，現在的設計還是乙個好的設計。兩種飛機都採用同一種飛行方式，那麼我們就直接繼承自基類的飛行方式，這樣就不會a和b都另外寫乙份同樣的**，顯得冗餘，避免了**重複。

現在該公司又生產了新型飛機c。採取不一樣的飛行方式，但是我們卻忘記在modelc中給出我們新的fly函式，那麼就會導致我們會呼叫基類的飛行方式，顯然那不是我們想要的。

沒錯，是忘記。理論上我們只需要記得在modelc裡面重寫這個虛函式就可以保證正確執行。但是實際上我們真的可能忘記。

class airplane
...};class modela : public airplane
...};class modelb : public airplane
...};

這個設計雖然不能完美解決問題，因為我們還是可能因為複製黏貼而呼叫錯誤，但至少我們手動再呼叫一次會比之前的設計更好。

總結如下：

(1) 將fly函式寫成pure virtual，就是只提供介面。

(2) 寫乙個protected的預設飛行函式。如果是老式飛機就在繼承的fly函式中呼叫此函式。新型飛機就自己寫實現方式。

這樣就提供了更好的一層保障。

該怎麼宣告取決於實際情況

宣告non-virtual函式的目的是為了令derived classes繼承函式的介面以及乙份強制性實現。

pure virtual,impure virtual,non-virtual函式之間的差異在於你要精確指定你想要derived classes繼承的東西：只繼承介面還是繼承介面和乙份預設實現？或是乙份繼承介面和乙份強制性實現？

介面繼承是實現繼承不同。在public繼承下，derived classes總是繼承base class的介面。

pure virtual函式只具體指定介面繼承。

impure vitual函式具體指定介面繼承及預設實現繼承。

non-virtual函式具體指定介面繼承及強制性實現繼承。

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