用C++实现一个不能被继承的类
一道笔试题的思考:
记得,找工作时,遇到了这样的一道笔试题。
记不清是那个公司的笔试题,反正觉得自己当时还真费了一点功夫的,但是也就搞定了一部分,结果还是被另一部分给鄙视啦!
现在静下来分析实现如下:
题目:用C++设计一个不能被继承的类
不能被继承?不能被继承?不能被继承?按照继承的理论知识分析,我们只要把类的构造函数设置为私有的,即可解决问题。
因为那样的话,子类就没有办法访问基类的构造函数,从而就阻止了进行子类构造对象的任务实现,也就达到了不可继承的目的。
但是,假设那样,这个类我们在其它地方怎么使用呢?那这样子给我们的利用也造成了一定的障碍。
好了。你是不是也想到了,定义静态方法,在方法内部实现一个对象,然后返回它的指针。
Ok?那怎么释放掉呢?再照样设计一个释放内存函数,问题就会迎刃而解。
OK。按照这个逻辑分析。示例代码如下:
1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 4 class A 5 { 6 public: 7 static A * Construct(int n) 8 { 9 A *pa = new A; 10 pa->num = n; 11 cout << "num is:" << pa->num << endl; 12 return pa; 13 } 14 static void Destruct(A * pIntance) 15 { 16 delete pIntance; 17 pIntance = NULL; 18 } 19 20 private: 21 A(){} 22 ~A(){} 23 24 public: 25 int num; 26 }; 27 28 void main() 29 { 30 A *f = A::Construct(9); 31 cout << f->num << endl; 32 A::Destruct(f); 33 }
好了,这个类就这样子。按照理论分析,我们的实践结果也是完全成立的。
但是,这个题,它比较有挑战性,什么意思呢?难道你没有发现,咱们这水平也就仅仅有面试资格,还不可以破格录用的。
怎么啦?你可能会反问我。难道你真的没有看明白?确定没有看明白?如果是真的话,那我就告诉你吧!
咱们的类不可以实现在栈上创建对象。也就是说,仅仅只可以在堆上构建任何的一个对象,而在栈上就无能为力了。
私有的构造函数极大的局限性就这样一览无余了。(其实,上面类设计即是一种只可以创建堆对象,不可以创建栈对象的情况。)
好吧!我们修改它,也就是所谓的为它打“补丁吧”,请看示例代码:
1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 4 template <typename T> 5 class Base 6 { 7 friend T; 8 private: 9 Base() {} 10 ~Base() {} 11 }; 12 13 class Finalclass : virtual public Base<Finalclass> 14 { 15 public: 16 Finalclass() {} 17 ~Finalclass() {} 18 }; 19 20 class TestClass : public Finalclass 21 { 22 }; 23 24 void main() 25 { 26 Finalclass* p = new Finalclass; // 堆上对象 27 Finalclass fs; // 栈上对象 28 // TestClass tc; // 基类构造函数私有,不可以被继承。因此不可以创建栈上对象。 29 30 system("pause"); 31 }
OK 代码码完。现在分析Finalclass类:
继承于Base类,Base为虚基类,因为它是Base的友元,所以,它可以访问基类的私有构造函数,以及析构函数。编译运行时是正确的。
也就是说,可以创建堆上的对象,并且可以构建栈上的对象。
可否继承?假如它作为一个基类被另一个类继承,编译时是完全可以通过的。这一点没有什么疑问。
但问题就在需要构建对象时:
当派生类TestClass在构造对象时,因为是虚继承,所以派生类TestClass的构造函数会直接去调用Base基类的构造函数,而Base的构造函数是私有的。编译错误!
这就是一个真正不能被继承的类。