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.csdn.net/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
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.csdn.net/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.csdn.net/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.csdn.net/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.csdn.net/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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