Effective C++：规定34：区分接口继承和实现继承

（一个）

class Shape {
public:
    virtual void draw() const = 0;
    virtual void error(const string& msg);
    int objectID() const;
};
class Rectangle : public Shape {...};
class Ellipse : public Shape {...};

公有继承的概念看似简单。似乎非常轻易就浮出水面。然而细致审度之后，我们会发现公有继承的概念实际上包括两个相互独立的部分：函数接口的继承和函数实现的继承。二者之间的区别恰与函数声明和函数实现之间相异之处等价。成员函数的接口总是被继承，由于public继承意味is-a。

pure virtual 函数两个突出特征：（1）必须被不论什么“继承了它们”的具象class又一次声明。（2）它们在抽象class中通常未定义。

（二）

声明一个pure
virtual函数的目的是为了让derived class仅仅继承函数接口。我能够为它提供一份实现代码，但调用它的唯一途径是“调用时明白指出期class的名称”。

Sharp* ps1 = new Rectangle;
ps1->draw();
Sharp* ps2 = new Rectangle;
ps2->draw();
ps1->Shape::draw();//调用Shape的draw
ps2->Shape::draw();

（三）

声明impure
virtual函数的目的。是让derived classes继承该函数的接口和缺省实现。

同意impure
virtual函数同一时候指定函数声明和函数缺省行为，却有可能造成危急。

class Airport {...};
class Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination);
};
void Airplane::fly(const Airport& destination) {
    //缺省代码，将飞机飞至指定目的地
}
class ModelA : public Airplane {...};
class ModelB : public Airplane {...};
class ModelC : public Airplane {
...//未声明fly函数，但它并不希望缺省飞行
};
Airport PDX(...);
Airplane* pa = new ModelC;
...
pa->fly(PDX);  //未说出“我要的情况下就继承了该缺省行为，酿成大灾难”

这个程序试图用ModelA和ModelB的飞行方式来飞ModelC。

问题不在Airplane::fly()有缺省行为，而在于ModelC在未明白说出“我要”的情况下就继承了该缺省行为。我们能够做到“提供缺省实现给derived classes。但除非它们明白要求，否则免谈”。

解决的方法（1）：此间伎俩在于切断“virtual
函数接口”和其“缺省实现”之间的连接。以下是一种做法：

class Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) = 0;
    ...
protected:
    void defaultFly(const Airport& destination);
};
void Airplane::defaultFly(const Airport& destination) {
    //缺省行为，将飞机飞至目的地
}

fly已被改成为一个pure
virtual函数，仅仅提供飞行接口。缺省行为以defaultFly出如今Airplane class中。

若想使用缺省实现（比如ModelA和ModelB）。能够在fly中对defaultFly做一个inline调用：

class ModelA: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) {
        defaultFly(destination);
    }
    ...
};
class ModelB: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) {
        defaultFly(destination);
    }
    ...
};

如今ModelC不可能意外继承不对的fly实现代码了。由于Airplane中的pure
virtual函数迫使ModelC必须提供自己的fly版本号：

class ModelC: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination);
    ...
};
void ModelC::fly(const Airport& destination) {
    //将C型飞机飞至指定的目的地
}

像这种话，这个方法并不是安全无虞。程序猿还是可能由于剪贴（copy-and-paste）代码而招来麻烦，但它比原来的设计值得依赖。

有些人反对以不同的函数分别提供接口和缺省实现，向上述的fly和defaultFly那样。

所以我们想出了以下这样的解决的方法：

解决的方法（2）：

我们能够利用“pure
virtual函数必须在derived class中又一次声明。但它们能够拥有自己的实现”这一事实。

以下是Airplane继承体系怎样给pure virtual函数一份定义：

class Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) = 0;
    ...
};
void Airplane::fly(const Airport& destination) // pure virtual 函数实现 {
    //缺省行为，将飞机飞至指定目的地
}
class ModelA: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) {
        Airplane::fly(destination);
    }
};
class ModelB: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination) {
        Airplane::fly(destination);
    }
};
class ModelC: public Airplane {
public:
    virtual void fly(const Airport& destination)
    ...
};
void ModelC::fly(const Airport& destination) {
    // 将C型飞机飞至指定目的地
}

（四）

假设成员函数是个non-virtual函数，意味着它并不打算在derived classes中有不同的行为。non-virtual 成员函数所表现的不变性凌驾其特异性，不管derived
class变得多么特异化。它的行为都不能够改变。

声明non-virtual函数的目的是为了令derived
class继承函数的接口及一份强制性实现。

class Shape {
public:
    ...
    int objectID() const;
}; 

来看Shape::objectID的声明：能够想做是“每一个Shape对象都有一个用来产生对象识别码的函数：此识别码总是採用同样计算方法，该方法由Shape::objectID的定义式决定，不论什么derived
class都不应该尝试改变其行为”。

请记住：

1．  接口继承＆实现继承不同。在public继承之下。derived classes总是继承base
class的接口。

2．  Pure virtual函数仅仅详细指定接口继承。

3．  Impure virtual函数详细指定接口继承及缺省实现继承。

4．  non-virtual函数详细指定接口继承以及强制性实现继承。

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