C++编程进阶6（public继承与组合、private继承、多重继承、处理模板基类内的名称、如何避免模板代码膨胀）

二十一、public继承与组合

public继承是是子类对象is a基类对象的关系，比如QT中的所有组件类都要继承QObject，所以所有的QT组件都是一个QObject。

而组合是has a（包含）或者is implemented in terms of（根据一个类实现另一个类），比如https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/111824108中的mystack的实现就是根据指定的STL容器实现的

所以，在实现一个类的时候，组合和public继承都能实现这个类， 但是如果要利用的类和要实现的类是is a的关系，就可以使用public继承。

但是如果要利用的类只是要实现的类的一部分，那么应该使用组合的方式设计（比如上述的mystack和deque，mystack并不使一个deque，所以不要使用继承的方式实现mystack）

 

二十二、private继承

见https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/109814965、https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/109768311

private继承并不意味is-a关系。private继承意味着is implemented in terms of。private继承只是一种实现技术。

如果D以private形式继承B，意思是D对象根据B对象实现而得（class B的每个成员在class D内都是private：因为class B只是用来实现class D的工具），再没有其他意义。private继承其意义只在于软件实现层面。

组合的意义和private继承的意义相同。但是尽可能使用复合。

 

二十三、多重继承

见https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/110119371

多重继承除了可能导致二义性之外，还可能就是多重继承的多个基类可能还有共同的基类，这样会导致“钻石型多重继承”，如下图

解决钻石型多重继承的方式就是使用虚继承，见https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/110147316

虚继承之后，代码是这样的

虚继承之后，保证虚基类在子类中只出现一次

public继承应该总是虚继承，从正确性的角度来看没有错。但是，使用虚继承的类产生的对象往往比使用非虚继承的类对象体积大，访问虚基类的成员变量时，也比访问非虚基类的成员变量速度慢，种种细节因编译器不同而异。

所以，从时效上来看，尽可能避免使用虚继承。

因为private继承只是协助类的实现，而public继承表示is a的关系，当需要同时继承某个接口类（纯虚基类）和某个协助实现的类时，可以使用多重继承，public继承接口类并private继承实现类

 

二十四、处理模板基类内的名称

template <typename T>
class base
{
public:
	void functest(){cout<<__func__<<"in base"<<endl;}
};
 
template <typename T>
class derive:public base<T>
{
public:
	void func(){
		functest();
		cout<<__func__<<"in derive"<<endl;
	}
};

上述代码无法编译通过，是因为编译时，模板基类并没有生成实际的代码，所以无法找到functest

解决办法：

1、添加作用域。见https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/111824294

2、使用using声明

template <typename T>
class derive:public base<T>
{
public:
	using base<T>::functest;
	void func(){
		functest();
		cout<<__func__<<"in derive"<<endl;
	}
};

3、通过this调用functest

template <typename T>
class derive:public base<T>
{
public:
	using base<T>::functest;
	void func(){
		this->functest();
		cout<<__func__<<"in derive"<<endl;
	}
};

4、在子类中重新实现一个functest。见https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/111824294

二十五、如何避免模板代码膨胀

1、非类型模板参数可能导致代码膨胀

考虑如下代码，假设你想为固定尺寸的正方矩阵编写一个 template。该矩阵的性质之一是支持逆矩阵运算

模板类定义完后，开始实例化，代码如下

这会具现化两份 invert。除了常量5和10，两个函数的其他部分完全相同。这就是非类型模板参数导致代码膨胀的一个典型例子。

解决办法：

将非类型模板参数变为函数的形参

template <typename T>
class SquareMatrix
{
public:
	void invert(size_t n)；
	
};

 

参考

《Effective C++》

 

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