如何设计一个不能被继承的类

最新推荐文章于 2024-08-22 23:47:16 发布

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本文探讨了如何在C++中设计一个不能被继承的类，通过阻止子类调用父类构造函数实现这一目标。作者指出，通过使用静态成员函数来创建对象，可以确保类既能创建实例又无法被继承。

如何设计一个不能被继承的类 (C++)

思路：

子类的继承过程中哪些会和父类产生关系呢？

#include<iostream>

using namespace std;

class A 
{
public:
	A() {
		cout << "A()" << endl;
	}
	~A() {
		cout << "~A()" << endl;
	}
};

class B :public A
{
public:
	B() {
		cout << "B()" << endl;
	}
	~B() {
		cout << "~B()" << endl;
	}
};

int main()
{
	B b;
	return 0;
}

运行结果
依次执行A的构造，B的构造，B的析构，A的析构

那么我们只要让子类B不能正常调用父类A的构造函数就可以，该如何实现？

//会报错，不能运行
#include<iostream>

using namespace std;

class A 
{
private:        //更改处
	A() {
		cout << "A()" << endl;
	}
	~A() {
		cout << "~A()" << endl;
	}
};

class B :public A
{
public:
	B() {
		cout << "B()" << endl;
	}
	~B() {
		cout << "~B()" << endl;
	}
};

int main()
{
	A a;
	B b;
	return 0;
}

如果我们进行了如下更改，发现该程序根本不能运行。因为我们设计的类不仅不能被继承，还不能创建对象，一个类如果不能创建对象也不能被继承那存在的意义就没有。

如果我们能让父类A能创建对象就行，想到了静态函数。毕竟静态函数既属于类，也属于对象，但最终属于类。接下来单独在父类A中设计静态成员函数，让类A能创建对象。

#include<iostream>

using namespace std;

class A 
{
private:
	A() {
		cout << "A()" << endl;
	}
public:
	~A() {
		cout << "~A()" << endl;
	}
public:
	static A &constructor() {
		A a;
		return a;
	}
};

class B :public A
{
     /*这几行不屏蔽，编译时会报错，因为子类构造函数和析构函数会调用父类的构造函数和析构函数，而此时父类的构造函数和析构函数已经是private，对子类不可见*/
//public:
	//B() {
	//	cout << "B()" << endl;
	//}
	//~B() {
	//	cout << "~B()" << endl;
	//}
};

int main()
{
	A aa=A::constructor();
	//B b;
	return 0;
}

这样设计的类就不能被继承，但平时我们设计的类中构造函数和和析构函数访问修饰符是一样的，我们可以再改进一下。上面的例子在栈中创建A的对象，接下来可以在堆中创建A的对象。

#include<iostream>

using namespace std;

class A 
{
private:
	A() {
		cout << "A()" << endl;
	}
	~A() {
		cout << "~A()" << endl;
	}
public:
	static A *constructor() {
		A *a=new A();
		return a;
	}
	static void destructor(A* a) {
		delete a;
	}
};

class B :public A
{
//public:
	//B() {
	//	cout << "B()" << endl;
	//}
	//~B() {
	//	cout << "~B()" << endl;
	//}
};

int main()
{
	A *aa=A::constructor();
	A::destructor(aa);
	//B b;
	return 0;
}