《Effective C++》继承与面对对象设计：条款32-条款40

条款32：确定你的public继承塑模出is-a关系

• public继承意味着is-a。适用于base class身上的每一个函数也一定适用于derived class。

条款33：避免遮掩继承而来的名称

几层作用域:

• global作用域
  • namespace作用域
    • Base class作用域
      • Drive class作用域
        • 成员函数
          • 控制块作用域

当前作用域会遮掩上一层作用域的名称（重载的函数也会直接遮掩）

class Base{
public:
    void f1();
}

class Drive : public Base {
public:
    void f1(int);  //会遮掩f1()，子类并没有继承f1()
}

Drive d;
d.f1();  //错误
d.f1(3); //正确

可以通过using声明式（public继承）或者inline转交（public和private继承）解决这一问题

class Base{
public:
    void f1();
}

//using 声明式
class Drive：public Base {
public:
    using Base::f1;
    void f1(int);
}

//inline转交
class Drive : private Base {
public:
    void f1(){
        Base::f1();
    }
    void f1(int);
}

条款34：区分接口继承和实现继承

• 纯虚函数（只提供接口）

  • 纯虚函数造成了抽象类，抽象类不可以构造实体（对象）
  • Drived class中必须给出纯虚函数的实现
  • 纯虚函数可以给出实现（类外）

• 虚函数（提供接口和缺省实现）

  • 用于实现多态

• 非虚函数（提供了强制实现）

  • 可以看成此类独有，且最好不要在Drived class重新定义非虚函数

条款35：考虑virtual函数以外的其他选择

virtual的替代方案

• non-virtual interface（NVI）手法，以public non-virtual成员函数包裹较低访问性（privat或protected）的virtual函数

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

using namespace std;

class base {
public:
    void show() {
        doshow();
    }

private:
    virtual void doshow() const {
        cout << "base" << endl;
    }
};


class drive : public base {
public:

private:
    virtual void doshow() const {
        cout << "drive" << endl;
    }

};

int main() {
   shared_ptr<base> d = shared_ptr<base>(new drive);
   d->show();
}

• 以函数指针变量替换virtual函数

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

using namespace std;

class base {
    typedef void (*showFuc) (const base&);
public:
    explicit base(showFuc _s) : s(_s){}
    void doshow() const {
        cout << "base" << endl;
    }
    int show() const {
        s(*this);
    }

private:
    showFuc s;
};


void showFuc1(const base& b) {
    cout << "function 1: ";
    b.doshow();
}

void showFuc2(const base& b) {
    cout << "function 2: ";
    b.doshow();
}

int main() {
    shared_ptr<base> b1 = shared_ptr<base>(new base(showFuc1));
    shared_ptr<base> b2 = shared_ptr<base>(new base(showFuc2));
    b1->show();
    b2->show();
}

• 利用std::function成员变量替换virtual函数（可将函数写在类中）

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

using namespace std;

class base1 {
public:
    explicit base1(function<void(const base1&)> _f) : f(_f){}

    void doshow() const {
        cout << "base1" << endl;
    }

    void show() const {
        f(*this);
    }

private:
    function<void(const base1&)> f;
};

class base2 {
public:
    void baseFuc(const base1& b) {
        b.doshow();
    }
};

int main() {
    shared_ptr<base2> b2;
    shared_ptr<base1> b1 = shared_ptr<base1>(new base1(bind(&base2::baseFuc, b2, placeholders::_1)));
    b1->show();
}

• 古典的Strategy设计模式（将virtual函数替换为另一个继承体系内的virtual函数）

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

using namespace std;

class base2;

class base1 {
public:
    base1(const shared_ptr<base2>& _b) : b(_b) {}

    void doshow() const;
    void show() const ;
private:
    shared_ptr<base2> b;
};

class base2 {
public:
    virtual void baseFuc(const base1& b) {
        b.doshow();
    }
};

void base1::doshow() const {
    cout << "base1" << endl;
}

void base1::show() const {
    b->baseFuc(*this);
}

int main() {
    shared_ptr<base2> b2 = shared_ptr<base2>(new base2());
    shared_ptr<base1> b1 = shared_ptr<base1>(new base1(b2));
    b1->show();
}

条款36：绝不重新定义继承而来的non-virtual函数

条款37：绝不要重新定义继承而来的缺省参数值

• 缺省参数值是静态绑定
• 虚函数是动态绑定

class Base{ 
public:
    virtual void print(int a = 1) {cout <<"Base "<< a <<endl;};
    int a;
};

class Drive : public Base{
public:
    void print(int a = 2){cout << "Drive " << a <<endl;}
};                                                                                 
                                                                                   
int main(){                                                                        
  Base *b = new Drive;                                                             
  b->print();   //   vptr[0](1)
}

//Drive 1

条款38：通过复合塑模树has-a 或“根据某物实现出”

• 复合（composition）
  • has-a（应用域对象间复合）
    • 应用域（程序中塑造的某些事物，如人、汽车、视频画面等等）
  • is-implemented-in-terms-of（实现域对象间复合）
    • 实现域（实现细节的人工制品，如缓冲区、互斥器、查找树等等）

条款39：明智而审慎的使用private继承

• private继承（不继承接口，但继承实现）
  • 编译器不会自动将一个derived class对象转换为base class对象
  • base class的所有成员在derived class中都变成private属性
  • private继承可以造成empty class最优化（这对致力于"对象尺寸最小化"的程序开发者而言，可能很重要）

class Base{
public:
    void fun(){}
}

//8个字节
class Object{
private:
    int a;
    Base b;
};

//4个字节
class　Object : private Base{
private:
    int a;
}

条款40：明智而审慎的使用多重继承

• 多重继承可能导致歧义（菱形继承）

class A { ... };
class B: public A { ... };
class C: public A { ... };
class D: public B, public C { ... };
//D中会包含两份A的成员变量

• 采用virtual继承解决歧义
  • virtual继承会增加大小、速度、初始化及赋值等等成本
  • 如果base class不带有任何数据，virtual继承比较有实用价值

class A { ... };
class B: virtual public A { ... };
class C: virtual public A { ... };
class D: public B, public C { ... };
//D中只包含一份A的成员变量

• 有一些情况可采用 "public继承抽象class（继承接口）" 和 "private继承继承协助实现class（继承实现）" 两相结合的方法