一. 内容
对于 public 继承,条款32曾论证过是 is-a 关系。而对于 private 继承,显然并不是 is-a 的关系。
我们先看看 private 继承的意义
如果 derived class 和 base class 是 private 继承,那么从 derived class 到 base class 的转换将失败
。由 private base class 继承而来的所有成员,在 derived class 中访问权限都将变为 private
。
现在让我们讨论其意义,private 继承意味着:is-implemented-in-terms-of (根据某物实现出)。private 继承可以看作纯粹是为了实现细节
,它需要的不是类似 public 继承可以向外提供接口,仅仅是为了类中机能的实现。
但值得注意的是,刚刚条款38曾说,复合(composition)也可以体现这种关系。那么我们怎么取舍呢?答案很简单:尽可能使用复合,必要时才使用 private 继承。那什么时候才是必要?当需要 protected 成员或 virtual 函数的时候,因为复合的访问权限有限,而且无法覆写其方法。
其实还有一种激进情况,这种情况真是够激进的,只适用于你所处理的 class 不带任何数据时。这样的class 不存在任何成员函数或变量
。示例:
class Empty {};class DemoWithEmpty {private:int x;FEmpty Empty;};inline void Try(){DemoWithEmpty DemoWithEmpty;Empty Empty;std::cout<<sizeof(Empty)<<"\n"; //1std::cout<<sizeof(DemoWithEmpty)<<"\n"; //8}
可以看到,一个不含任何成员的 class 的大小居然为 1。因为C++规定凡是独立对象都必须有非零大小
。所以你可以发现 sizeof(Empty)的大小为 1,而且几乎所有的编译器都这样做。至于为什么含一个 int 大小的 class 是 8,这涉及到内存对齐
的问题,不必详细讨论。
或许你注意到了,独立对象才需要有非零大小,这意味着继承而来的 Empty class 大小可以不受约束:
class FEmpty {};class DemoWithEmpty :private FEmpty{private:int x;};inline void Try(){DemoWithEmpty DemoWithEmpty;Empty Empty;std::cout<<sizeof(Empty)<<"\n"; //1std::cout<<sizeof(DemoWithEmpty)<<"\n"; //4}
DemoWithEmpty 所用大小正好等于一个 int 的大小,而这种表现就是所谓的EBO(empty base optimization)空白基类最优化
。值得注意的是,EBO一般在单一继承下才可行。
尽管有这些例外情况,让我们回到根本。大部分 class 并非 empty,这很少成为你使用 private 继承的理由。只有当你面对需要访问 base class 的 protected 成员
或者覆写 virtual 函数
时,private 继承才被纳入考虑。当你审视完所有方案,仍然认为 private 继承是最佳方法,才使用它。