C++類設計思考（四）：虛函數設計

     在設計類時，虛函數著重體現基類或介面的設計原則。虛函數應能表達你所想要表達的，使得衍生類別在重載是不存在歧義。虛函數存在以下用法:

1、虛解構函式

     虛解構函式表示本類為抽象基類,使用者可以從本類派生,使用者也可通過基類對象管理衍生類別對象。public的虛解構函式比較常用，表示使用者可以管理對象的生命期。protected的虛解構函式表示使用者只能通過本對象使用衍生類別對象，但不包括生命期管理。private的虛解構函式極少使用。

    一個常見的錯誤是將介面的解構函式定義為public的虛解構函式。我個人不是很贊同這一點，他混淆了抽象對象和介面的本質區別，抽象對象表示衍生類別是基類的一種，如猴子是動物的一種，這種特性是運行時不可變更的，所以一般體現為單繼承。而介面表示一個具有某種特徵或者角色的對象，這種特性可以在運行時改變，所以一般體現為多繼承。如某個人既有老師角色也有學生角色，四年以後，他的學生角色可能沒有了，但該對象依然存在，所以對象的生命期不應該通過介面來管理，只能通過抽象基類來管理。所以介面的解構函式應體現為保護的非虛解構函式。執行個體如下：

class CAnimate

{

public:

   ...

   virtual ~CAnimate(void){}

   ...

};

 

class IStudent

{

 ...

protected:

   ~IStudent(void){}

};

 

 

2、public的虛函數

    public的虛函數體現了抽象類別或介面的本質，即體現抽象類別或介面的不變式。這是虛函數使用最廣泛的方式，然而我個人並不贊同抽象類別的public虛函數，應為它使得衍生類別的重載實現引入了一定的歧義。執行個體如下:

class CAnimate

{

public:

   virtual void DoSomething(void);

...

};

 

class CBird : public CAnimate

{

public:

   virtual void DoSomething(void)

  {

     ....

     CAnimate::DoSomething();        //要不要調用基類的實現呢？ 不知道，模糊中

  }

};

 

所以代之以如下:

class CAnimate

{

public:

   void DoSomething(void) {DoSomethingImp()l}

protected:

   virtual void DoSomethingImp(void);

};

 

class CBird : public CAnimate

{

protected:

   virtual void DoSomethingImp(void)

  {

     ....

     CAnimate::DoSomethingImp();        //必須要調用基類的實現, 保護的虛函數正是表示衍生類別和基類合作完成一件事

  }

};

 

2、protected虛函數

    保護的虛函數表衍生類別和基類合作完成一件事，在衍生類別的實現中必須調用基類的實現。當然是採用前調用還是後調用依然比較模糊。

3、private虛函數

    私人的虛函數表示要麼是衍生類別完成一件事，要麼是基類完成，但不能共同完成。

 

胡樂秋

2010/9/6

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