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C++箴言：谨慎使用私有继承(3)
原作者:kuku 添加时间:2007-06-02 原文发表:2007-06-02 人气:19 来源：互联网
本文章共6149字，分4页，当前第3页，快速翻页：
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首先，你可能要做出允许 Widget 有 derived classes（派生类）的设计，但是你还可能要禁止 derived classes（派生类）重定义 onTick。如果 Widget 从 Timer 继承，那是不可能的，即使 inheritance（继承）是 private（私有）的也不行。（回忆《C++箴言：考虑可选的虚拟函数的替代方法》derived classes（派生类）可以重定义 virtual functions（虚拟函数），即使调用它们是不被允许的。）但是如果 WidgetTimer 在 Widget 中是 private（私有）的而且是从 Timer 继承的，Widget 的 derived classes（派生类）就不能访问 WidgetTimer，因此就不能从它继承或重定义它的 virtual functions（虚拟函数）。如果你曾在 Java 或 C# 中编程并且错过了禁止 derived classes（派生类）重定义 virtual functions（虚拟函数）的能力（也就是，Java 的 final methods（方法）和 C# 的 sealed），现在你有了一个在 C++ 中的到类似行为的想法。
第二，你可能需要最小化 Widget 的 compilation dependencies（编译依赖）。如果 Widget 从 Timer 继承，在 Widget 被编译的时候 Timer 的 definition（定义）必须是可用的，所以定义 Widget 的文件可能不得不 #include Timer.h。另一方面，如果 WidgetTimer 移出 Widget 而 Widget 只包含一个指向一个 WidgetTimer 的 pointer（指针），Widget 就可以只需要 WidgetTimer class（类）的一个简单的 declaration（声明）；为了使用 Timer 它不需要 #include 任何东西。对于大型系统，这样的隔离可能非常重要（关于 minimizing compilation dependencies（最小化编译依赖）的细节，参见《C++箴言：最小化文件之间的编译依赖》）。
我早些时候谈及 private inheritance（私有继承）主要用武之地是当一个将要成为 derived class（派生类）的类需要访问将要成为 base class（基类）的类的 protected parts（保护构件），或者希望重定义一个或多个它的 virtual functions（虚拟函数），但是 classes（类）之间的概念上的关系却是 is-implemented-in-terms-of，而不是 is-a。然而，我也说过有一种涉及 space optimization（空间最优化）的极端情况可能会使你倾向于 private inheritance（私有继承），而不是 composition（复合）。
这个极端情况确实非常尖锐：它仅仅适用于你处理一个其中没有数据的 class（类）的时候。这样的 classes（类）没有 non-static data members（非静态数据成员）；没有 virtual functions（虚函数）（因为存在这样的函数会在每一个 object（对象）中增加一个 vptr ——参见《C++箴言：多态基类中将析构函数声明为虚拟》）；也没有 virtual base classes（虚拟基类）（因为这样的 base classes（基类）也会引起 size overhead（大小成本））。在理论上，这样的 empty classes（空类）的 objects（对象）应该不占用空间，因为没有 per-object（逐对象）的数据需要存储。然而，由于 C++ 天生的技术上的原因，freestanding objects（独立对象）必须有 non-zero size（非零大小），所以如果你这样做，
class Empty {}; // has no data, so objects should
// use no memory
class HoldsAnInt { // should need only space for an int
private:
int x;
Empty e; // should require no memory
};
你将发现 sizeof(HoldsAnInt) >sizeof(int)；一个 Empty data member（空数据成员）需要存储。对以大多数编译器，sizeof(Empty) 是 1，这是因为 C++ 法则反对 zero-size 的 freestanding objects（独立对象）一般是通过在 "empty" objects（“空”对象）中插入一个 char 完成的。然而，alignment requirements（对齐需求）可能促使编译器向类似 HoldsAnInt 的 classes（类）中增加填充物，所以，很可能 HoldsAnInt objects 得到的不仅仅是一个 char 的大小，实际上它们可能会扩张到足以占据第二个 int 的位置。（在我测试过的所有编译器上，这毫无例外地发生了。）
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