Effective C++ -- 继承和面向对象设计

32.确保你的public继承了模is-a关系

public继承意味着is-a关系（里氏替换原则），一切适用于基类也适用于派生类。
矩形继承正方形问题：

• 可实施与矩形的操作无法实施与正方形
• 在编程领域。正方形是一种矩形是错误的
• 在现实领域，正方形是一种矩形是正确的

33.避免遮盖继承而来的名称

class Base {
private:
    int x;
public:
    virtual void mf1() = 0;
    virtual void mf1(int);
    virtual void mf2();
    void mf3();
    void mf3(double);
};
class Derived:public Base {
public:
    virtual void mf1();
    void mf3();
    void mf4();
};

Derived d;
int x;
d.mf1();    // 调用Derived::mf1
d.mf1(x);   // 错误，由于Derived::mf1遮掩了Base::mf1
d.mf2();    // 调用Base::mf2
d.mf3();    // 调用Derived::mf3
d.mf3(x);   // 错误，由于Derived::mf3遮掩了Base::mf3

继承类函数会遮掩基类的同名函数。即使參数不同。
目的是防止继承类从基类继承重载函数。

解决方法例如以下：

class Derived:public Base {
public:
    using Base::mf1;// 让Base class内mf1的全部东西在继承类作用域中都可见
    using Base::mf3;
    virtual void mf1();
    void mf3();
    void mf4();
};

为了让遮掩重见天日。可使用using声明式或者转交函数。

34.区分接口继承和实现继承

1. 接口继承
2. 接口和实现继承，同一时候覆写
3. 接口和实现继承。不覆写

class Shape {
public:
    virtual void draw() const = 0;// 接口继承
    virtual void error(const string& msg);// 接口和实现继承。同一时候覆写
    int object() const;// 接口和实现继承，不覆写 
};

同意impure virtual函数同一时候指定函数声明和函数缺省行为。可能造成危急。

类A提供纯虚函数及实现fly()。期望继承类B使用fly实现，继承类C不使用fly实现。C类的实现者可能不清楚这一约定，造成类C也使用fly的实现。

解决方法：
1. 将fly改为纯虚函数。类A中实现protected defaultfly。

类B实现fly中调用defaultfly。类C实现fly。
2. 将fly改为纯虚函数，类A中提供fly的定义，类B实现的fly中调用A::fly()，类C实现fly

结论：

• 声明为纯虚函数期望继承类仅仅继承接口。
• 声明为虚函数目的是让继承类继承该函数的接口和缺省默认实现
• 声明为非虚函数目的是让继承类继承函数的接口和一份强制的实现

35.考虑virtual函数以外的其它选择

• NVI Non-Virtual Interface用来替代public virtual的方案
• 由Function Pointers实现strategy模式
• 古典策略模式
  遗留问题：
  tr1::function使用

36.绝不又一次定义继承而来的non-virtual函数

non-virtual代表不变性凌驾与特异性。

目的是令继承类继承函数的接口及一份强制实现
使用基类指针会调用到基类的版本号

37.绝不重定义继承而来的缺省參数

非虚函数中不同意在继承类中重定义
在虚函数中更改继承类的缺省參数不会起作用
虚函数中更改缺省參数不起作用的原因，出于效率考虑，在运行期确定參数比编译器决定慢且更为复杂
虚函数中不要提供缺省參数，虚函数改动缺省參数后，继承类要跟着改动
使用NVI（non-virtual infterace方法。non-virtual方法中提供缺省參数，no-virtaul方法调用virtual方法）

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 Rectangel:public Shape {
private:
    virtual void doDraw(ShapeColor color) const;
};

38.通过复合塑模出has-a或“依据某物实现出”

复合的两层含义

• has-a(应用域对象，比如汽车，视频画面)
• is-implemented-in-terms-of(实现域，比如缓存器。相互排斥器)

39.明智而审慎地使用private继承

• 假设是private继承，须要基类对象的场合。传入继承类错误，编译器不会自己主动将继承类对象转换为一个基类对象。
• 由private继承而来的全部成员，在继承类中都会变为private
• private继承意味着implemented-in-terms-of(依据某物实现)
• 继承类和基类没有不论什么关系
• private继承意味着实现被继承，接口部分被略去。private继承在设计层面没有意义
• 和复合之间的取舍
  
  • 尽可能使用复合
  • 须要改动private继承基类中的虚函数时使用私有继承
  • 替代私有继承须要更改虚函数的还有一种方法： 使用复合，复合类中定义一个public继承的嵌套类，复合类使用该嵌套了的对象。

class Widget {
private:
    class WidgetTimer:public Timer {
    public：
        virtual void OnTick() const;
    }；
    WidgetTimer timer;
}; 

以上方式也能够用来阻止继承类又一次定义virtual函数

• 使用private的还有一个场合：EBO empty base optimization空白基类最优化（STL中使用 unary_function,binary_function）