14-2私有继承

私有继承

使用私有继承，基类的公有成员和保护成员都将成为派生类的私有成员。这意味着基类方法不会成为派生类的公有接口的一部分，但可以在派生类的成员函数中使用。

私有继承与包含提供的特性相同，获得实现，但不获得接口。

14.2.1 Student类示例

实现私有继承

私有继承的实现需要用到关键字private，而不是public来定义类。如果不加访问限定符则默认私有继承。

class Student : private std::string, private std::valarray<double>
{
public:
    ...
};

使用多个类的继承称为多重继承（MI）。

1.初始化基类组件

因为继承了基类，所以需要用基类的构造函数来初始化基类部分的成员数据，而不是直接访问基类成员来初始化。

Student(const char * str, const double * pd, int n)
    : std::string(str), ArrayDb(pd, n) {}		//使用类名初始化而不是成员名

2.访问基类的方法

使用包含时用对象名来调用方法，使用私有继承时用类名和解析域运算符来调用方法

double Student::Average() const
{
    if(ArrayDb::size()>0)		//类名+解析域运算符
    	return ArrayDb::sum()/ArrayDb::size();
    else
        return 0;
}

3.访问基类对象

使用私有继承时，方法可以通过类名+解析域运算符来调用，但基类对象本身却没有名字，如何访问？

答案是使用强制类型转换。将派生类转换为基类就可以调用。

const string & Student::Name() const
{
    return (const string &) *this;			//通过this指针来返回调用方法的对象，再进行强制类型转换
}

4.访问基类的友元函数

用类名显式地限定使用基类函数不适用于友元函数，因为友元不属于类。但可以通过显式地转换成基类来调用正确的函数。

ostream & operator<<(ostream & os, const Student & stu)
{
    os<<"Scores for"<<(const string &)stu<<"\n";		//先将对象转换成基类再调用函数
    ...
}

14.2.2使用包含还是私有继承

正常倾向于使用包含，它易于理解。同时类中有被包含的对象名，方便调用函数。继承则会引起很多问题，尤其是多个基类继承时。

在需要多个同种类对象作为子对象时，只能使用包含，而不能使用继承，因为继承的对象没有名字无法区分彼此。

继承能提供更多特性，一种情况是类包含保护成员，这种成员在派生类中能直接使用，在包含类中却不能直接访问。另一种是需要重新定义虚函数时，只能使用继承的方式来实现，包含却不能做到。此时重定义的函数只能在类中使用，而不是公有的。

综上，通常使用包含来实现

14.2.3保护继承

保护继承是私有继承的变体。关键字：protected

class Student : protected std::string,
				protected std::valarray<double>
                {
                    ...
                };

当从派生类中派生出另一个类时，私有继承与保护继承之间的区别就体现出来了。

私有继承中，第三代类就不能使用基类的接口，因为基类的成员是二代派生的私有。

保护继承中，第三代类可以使用，因为基类的成员在二代派生中处于保护状态。

（详见P448表14.1）

14.2.4使用using重新定义访问权限

假设要在派生类外使用私有或保护的基类方法，可以这样做：

1.定义一个派生类方法来使用基类方法

double Student::sum() const 
{
    return std::valarray<double>::sum();
}

2.将函数调用包含在另一个函数调用中

即使用一个using声明来指出派生类可以使用特定的基类成员

class Student : private std::string, private std::valarray<double>
{
    ...
public:
    using std::valarray<double>::min;
    using std::valarray<double>::max;
    ...
};

上述声明是的valarray<double>::min()和valarray<double>::max()可用，使其类似于Student类的公有方法。

注：using声明只使用成员名，没有括号、函数特征标和返回类型。

同时，这使得基类的所有同名函数重载都可用

发布于 2022-10-05