Effective C++面向?qū)ο笈c繼承

1：子類不要覆寫父類的非虛函數(shù)。

2：子類不要覆寫從父類繼承過來的默認參數(shù)

3：子類與父類之間的賦值問題

1：子類不要覆寫父類的非虛函數(shù)。

為了解釋方便，先看一個簡單的例子。

class A
{
    public: 
        A(int d):data(d){  }

        void print()
        {
            cout<<"A print..."<<data<<endl;
        }

        virtual void test(int i=2)
        {
            cout<<"A test..."<<i<<endl;
        }
    private: 
        int data;
};

class B:public A
{
    public : 
         
        B(int d):A(d){  }
        void print()
        {
            cout<<"B print..."<<endl;
        } 
        virtual void test(int i=4)
        {
            cout<<"B test..."<<i<<endl;
        }
};
  
//測試代碼
int main() { 
    {
        B b(5); 
        b.print();
        A *a=&b; 
        a->print();  
        cout<<endl;
        b.test();
        a->test();
        cout<<endl;
        A a1=b;
        a1.test();
    }
     
     getchar();
     return 0;
} 
  

運行結(jié)果截圖：

例子中指針a是指向?qū)ο骲的，但是他們調(diào)用的print方法卻不是同一個。這里涉及到靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定的問題。a的靜態(tài)類型是A，a的動態(tài)的類型卻是B，b的靜態(tài)類型和動態(tài)類型都是B，因為靜態(tài)類型就是申明時的類型，動態(tài)類型是其真正指向的類型。還有一點就是非虛方法是靜態(tài)綁定，虛擬方法是動態(tài)綁定。Print是非虛方法，它是靜態(tài)綁定，調(diào)用的是自己的對象申明類型的方法，所以a調(diào)用的是A的print，b調(diào)用的是B的print方法。我想我們更想知道C++是怎么實現(xiàn)動態(tài)綁定。我們都知道含有虛方法的類都有一個虛擬方法表，每個對象的實例都有一個指針指向這個虛擬方法表，子類會繼承父類的virtual方法，也可以覆寫父類的虛擬方法，如果子類覆寫父類的虛擬方法，那么在虛擬表中對應(yīng)的指針就指向子類覆寫父類的方法，如果子類不覆寫父類的虛擬方法，則還是指向父類的方法，這樣就形成了動態(tài)綁定。不同的子類按照自己的方式覆寫父類的虛擬方法，表現(xiàn)出不同的行為這就是多態(tài)。在多重繼承中，每個對象可能有多個虛擬表，那么它的實例就會有多個指向虛擬表的指針，如果多個父類有一個相同的方法，那么你就不能直接用這個實例調(diào)用這個方法，因為編譯器根本不知道它該調(diào)用哪個方法，你要指定是那個父類的方法，當(dāng)你指明了哪個父類，編譯就可以通過對應(yīng)的指針調(diào)用對應(yīng)的虛擬表中對應(yīng)的方法。那么實例調(diào)用虛擬方法的過程是怎么樣的呢，你有沒有想過？其實上面也提到一點，大致三步：

1：根據(jù)對象的vptr指針找到其虛擬方法表vtbl；

2：找到被調(diào)用方法在vtbl中對應(yīng)的指針；

3：調(diào)用2中指針指向的方法。

2：子類不要覆寫從父類繼承過來的默認參數(shù)

這一條其實還是涉及到靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定的問題，關(guān)于這個問題我想上面已經(jīng)說得比較清楚了，默認值也是靜態(tài)綁定，這是毫無疑問的，因為它在編譯期就已經(jīng)確定了，而虛擬方法確實動態(tài)綁定，你把靜態(tài)綁定的東西和動態(tài)綁定的東西攪在一起沒有問題，但是你還有得寸進尺的在子類中覆寫靜態(tài)的東西就會出問題，對不起，父類不管子類中靜態(tài)的東西，它只管自己靜態(tài)的東西，所以當(dāng)子類不要覆寫從父類繼承過來的默認參數(shù)時，子類就可能出現(xiàn)精神分裂的行為，上面那個列子就是證明。

上面更多提到的都是關(guān)于虛擬方法的，那么非虛擬方法呢，對象實例時怎么調(diào)用非虛擬方法的呢？非虛擬方法是怎么實現(xiàn)的呢？非虛擬方法就像一般的C函數(shù)那樣被實現(xiàn)的，所以他們的調(diào)用不需要像虛擬方法一樣先要找到一個指針，然后在通過這個指針調(diào)用對應(yīng)的方法。

3：子類與父類之間的賦值問題

首先將父類轉(zhuǎn)換成子類的事最好不要做，因為子類的很多特性父類根本沒有，當(dāng)你把一個從父類轉(zhuǎn)換過來的子類，當(dāng)做子類來用的話，很可能出問題。接下來我們重點討論將子類轉(zhuǎn)換成父類。還是通過上面例子來說明問題。

B b(2);

A a=b;//調(diào)用copy constructor

a=b;//調(diào)用 operator=

上面兩行代碼，第一行先實例化了一個對象b，第二行將b賦給a，那么是怎么將b賦給a的呢，這里其實調(diào)用的不是operator=，而是copy constructor，因為構(gòu)造一個對象必須調(diào)用constructor，或是copy constructor，那么這里肯定是調(diào)用copy constructor，operator=只是一個賦值動作，一個對象還沒有構(gòu)造出來怎么給他賦值呢，在operator=可不是用來幫你構(gòu)造對象的哦，在第三行的時候a已經(jīng)被構(gòu)造出來了，那么這里真的就是賦值了調(diào)用的就是operator=。總之一句話，一個對象作為左值時，第一次肯定調(diào)用的是copy constructor，被初始化后（分配了內(nèi)存），之后的操作才是賦值。一個對象作為by value形式的參數(shù)，那么每次調(diào)用的都是copy constructor，而不是operator=，我們一般都會說將實參賦給形參，其實是用實參構(gòu)造一個形參。

將b賦給a，就是將b的A部分賦給a，a就是一個完全的A了，它對B一無所知，更不會表現(xiàn)出B的任何行為，所以by value是很暴力并且很耗性能的，也不會出現(xiàn)多態(tài)的行為。所以要避免使用by value,盡量用by reference。

就此打住，未完待續(xù)...

Effective C++系列：

      Effective C++構(gòu)造函數(shù)析構(gòu)函數(shù)Assignment運算符

　　Effective C++ 類與函數(shù)的設(shè)計和申明

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作者：陳太漢

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