effective C++ 条款 32:确定你的public继承塑模出is-a

如果你令class D以public形式继承class B,你便是告诉c++编译器,每一个类型为D的对象同时也是一个类型为B的对象,反之不成立。

B比D表现出更一般化的概念,D比B更特殊化的概念。任何函数如果期望获得一个类型为B(或pointer to B或reference-to-B)的实参,都也愿意接受一个D对象(或pointer-to-D或reference-to-D)。这个论点只有对public继承才成立。

class Bird{
    virtual void fly(); //鸟可以飞
    ...
};
class Penguin: public Bird{ //企鹅是一种鸟
...
};

我们突然遇到了乱流,因为这个继承体系说企鹅会飞,而我们知道这不是真的。

我们成了不严谨语言的牺牲品。当我们说鸟会飞的时候,我们真正的意思并不是说所有的鸟都会飞,我们要说的只是一般的鸟都有飞行能力。我们来到以下的继承关系,他塑造出较佳的真实性:

class Bird
{
    ...   //没有声明fly函数
};
class FlyingBird : public Bird{
    virtual void fly();
    ...
};
class Penguin: public Bird{
    ...//没有声明fly函数
};

这样的继承体系比原来的更能忠实的反应我们真正的意思。

如果你的程序忙着处理鸟喙和鸟翅,完全不在乎飞行,原来的“双class继承体系”或许相当令人满足了。这反映出一个事实,世界上并不存在一个“适用于所有软件的”完美设计。所谓最佳设计,取决于系统希望做什么事,包括现在与未来。如果你的程序对飞行一无所知,并且也不打算未来对飞行“有所知”,那么不去区分会飞的鸟与不会飞的鸟,不失为一个完美而有效的设计。

另一种派别在处理“所有鸟都会飞,企鹅是鸟, 但是企鹅不会飞”的问题,就是为企鹅重新定义fly函数,令他产生一个运行期错误:

void error(const std::string& msg);
class Penguin : public Bird {
    virtual void fly() {error("Attempt to make a pengnin fly!");}
};

你必须认知这里所说的某些东西和你所想的不同,这里并不是说“企鹅不会飞”,而是说“企鹅会飞,但尝试那么做是一种错误”。

为了表现“企鹅不会飞”这样的限制,你不可以为penguin定义fly函数。

class Bird
{
... //没有声明fly函数
};
class Penguin: public Bird{
...//没有声明fly函数
};

现在,如果你试图让企鹅飞,编译器会对你的背信加以谴责。

条款18说过:好的接口可以防止无效的代码通过编译,因此你宁可采取“在编译期拒绝企鹅飞行”的设计,而不是“只在运行期才能侦测他们”的设计。

另一个例子,考虑这段代码:

class Rectangle {
public:
    virtual void setHeight(int newHeight);
    virtual void setWidth(itn newWidth);
    virtual int height() const;
    virtual int width() const;
};
void makeBigger(Rectangle& r)
{
    int oldHeight = r.height();
    r.setWidth(r.width() + 10);
    ASSERT(r.height() == oldHeight);
}

class Square : public Rectangle {...};//正方形 继承 矩形
Square s;
ASSERT(s.width() == s.height());
makeBigger(s);
ASSERT(s.width() == s.height());

调用makeBigger之前,s的高度和宽度相同;

在makeBigger函数内,s的宽度改变,但高度不变;

makeBigger返回之后,s的高度再度和宽度相同。(注意s是以by reference传递给makeBigger)

?本例的根本困难是,某些可能施行于矩形身上的事情,却不可施行于正方形身上。但是public继承主张,能够施行于base class对象身上的每件事,也一定都可以施行于derived class对象身上,在正方形和矩形的例子中,那样的主张无法保持,所以以public继承塑模他们之间的关系并不正确。编译器会让你通过,但是一如我们所见,这并不保证程序的行为正确。

is a并不是唯一存在classes之间的关系。另两个常见的关系是has-a(有一个)和is-implemented-in-term-of(根据某物实现出)。

posted @ 2012-02-09 19:56  lidan  阅读(405)  评论(0编辑  收藏  举报