# Item 36: 絕不要重定義一個 inherited non-virtual function(通過繼承得到的非虛擬函數)
作者:Scott Meyers
譯者:fatalerror99 (iTePub's Nirvana)
發布:http://blog.csdn.net/fatalerror99/
假設我告訴你 class(類)D 從 class(類)B publicly derived(公有繼承),而且在 class(類)B 中定義了一個 public member function(公有成員函數)mf。mf 的參數和返回值類型是無關緊要的,所以我們就假設它們都是 void。換句話說,我的意思是:
```
class B {
public:
void mf();
...
};
class D: public B { ... };
```
甚至不必知道關于 B,D,或 mf 的任何事情,給定一個類型為 D 的 object(對象)x,
```
D x; // x is an object of type D
```
對此你或許非常吃驚,
```
B *pB = &x; // get pointer to x
pB->mf(); // call mf through pointer
```
的行為不同于以下代碼:
```
D *pD = &x; // get pointer to x
pD->mf(); // call mf through pointer
```
因為在兩種情況中,你都調用了 object(對象)x 中的 member function(成員函數)mf。因為兩種情況中都是同樣的 function(函數)和同樣的 object(對象),它們的行為應該有相同的方式,對嗎?
是的,應該。但是也可能不,特別地,如果 mf 是 non-virtual(非虛擬)而 D 定義了它自己的版本的 mf:
```
class D: public B {
public:
void mf(); // hides B::mf; see Item33
...
};
pB->mf(); // calls B::mf
pD->mf(); // calls D::mf
```
這種行為兩面性的原因是像 B::mf 和 D::mf 這樣的 non-virtual functions(非虛擬函數)是 statically bound(靜態綁定)的(參見 Item 37)。這就意味著因為 pB 被聲明為 pointer-to-B 類型,所以,即使就像本例中的做法,讓 pB 指向一個從 B 繼承的類的對象,通過 pB 調用的 non-virtual functions(非虛擬函數)也總是定義在 class B 中的那一個。
在另一方面,virtual functions(虛擬函數)是 dynamically bound(動態綁定)的(再次參見 Item 37),所以它們不會發生這個問題。如果 mf 是一個 virtual function(虛擬函數),無論通過 pB 還是 pD 調用 mf 都將導致 D::mf 的調用,因為 pB 和 pD 都實際地指向一個 type(類型)D 的 object(對象)。
如果你在編寫 class D 而且你重定義了一個你從 class B 繼承到的 non-virtual function(非虛擬函數)mf,D 的 objects(對象)將很可能表現出不協調的行為。特別是,當 mf 被調用時,任何給定的 D object(對象)的行為既可能像 B 也可能像 D,而且決定因素與 object(對象)本身無關,但是和指向它的 pointer(指針)的聲明類型有關。references(引用)也會像 pointers(指針)一樣表現出莫名其妙的行為。
但這僅僅是一個從實用出發的論據。我知道,你真正需要的是不能重定義 inherited non-virtual functions(通過繼承得到的非虛擬函數)的理論上的理由。我很愿意效勞。
Item 32 解釋了 public inheritance(公有繼承)意味著 is-a,Item 34 記述了為什么在一個 class(類)中聲明一個 non-virtual function(非虛擬函數)是為這個 class(類)設定一個 invariant over specialization(超越特殊化的不變量),如果你將這些經驗應用于 classes(類)B 和 D 以及 non-virtual member function(非虛擬函數)B::mf,那么:
每一件適用于 B objects(對象)的事情也適用于 D objects(對象),因為每一個 D objects 都 is-a(是一個)D objects(對象);
從 B 繼承的 classes(類)必須同時繼承 mf 的 interface(接口)和 implementation(實現),因為 mf 在 B 中是 non-virtual(非虛擬)的。
現在,如果 D 重定義 mf,你的設計中就有了一處矛盾。如果 D 真的需要實現不同于 B 的 mf,而且如果每一個 B objects(對象)——無論如何特殊——都必須使用 B 對 mf 的實現,那么每一個 D 都 is-a(是一個)B 就完全不成立。在那種情況下,D 就不應該從 B publicly inherit(公有繼承)。另一方面,如果 D 真的必須從 B publicly inherit(公有繼承),而且如果 D 真的需要實現不同于 B 的 mf,那么 mf 反映了一個 B 的 invariant over specialization(超越特殊化的不變量)就不會成立。在那種情況下,mf 應該是 virtual(虛擬)的。最后,如果每一個 D 真的都 is-a(是一個)B,而且如果 mf 真的相當于一個 B 的 invariant over specialization(超越特殊化的不變量),那么 D 就不會真的需要重定義 mf,而且想都不能想。
不管使用那一條規則,必須做出某些讓步,而且無條件地禁止重定義一個 inherited non-virtual function(通過繼承得到的非虛擬函數)。
如果閱讀這個 Item 給你 déjà vu(似曾相識)的感覺,那可能是因為你已經閱讀了 Item 7,那個 Item 解釋了為什么 polymorphic base classes(多態基類)中的 destructors(析構函數)應該是 virtual(虛擬)的。如果你違反了那個 guideline(指導方針)(例如,如果你在一個 polymorphic base class(多態基類)中聲明一個 non-virtual destructor(非虛擬析構函數)),你也同時違反了這里這個 guideline(指導方針),因為 derived classes(派生類)總是要重定義一個 inherited non-virtual function(通過繼承得到的非虛擬函數):base class(基類)的 destructor(析構函數)。甚至對于沒有聲明 destructor(析構函數)的 derived classes(派生類)這也是成立的,因為,就像 Item 5 的解釋,destructor(析構函數)是一個“如果你沒有定義你自己的,編譯器就會為你生成一個”的 member functions(成員函數)。其實,Item 7 只相當于本 Item 的一個特殊情況,盡管它重要到足以把它提出來獨立成篇。
Things to Remember
絕不要重定義一個 inherited non-virtual function(通過繼承得到的非虛擬函數)。
- Preface(前言)
- Introduction(導言)
- Terminology(術語)
- Item 1: 將 C++ 視為 federation of languages(語言聯合體)
- Item 2: 用 consts, enums 和 inlines 取代 #defines
- Item 3: 只要可能就用 const
- Item 4: 確保 objects(對象)在使用前被初始化
- Item 5: 了解 C++ 為你偷偷地加上和調用了什么函數
- Item 6: 如果你不想使用 compiler-generated functions(編譯器生成函數),就明確拒絕
- Item 7: 在 polymorphic base classes(多態基類)中將 destructors(析構函數)聲明為 virtual(虛擬)
- Item 8: 防止因為 exceptions(異常)而離開 destructors(析構函數)
- Item 9: 絕不要在 construction(構造)或 destruction(析構)期間調用 virtual functions(虛擬函數)
- Item 10: 讓 assignment operators(賦值運算符)返回一個 reference to *this(引向 *this 的引用)
- Item 11: 在 operator= 中處理 assignment to self(自賦值)
- Item 12: 拷貝一個對象的所有組成部分
- Item 13: 使用對象管理資源
- Item 14: 謹慎考慮資源管理類的拷貝行為
- Item 15: 在資源管理類中準備訪問裸資源(raw resources)
- Item 16: 使用相同形式的 new 和 delete
- Item 17: 在一個獨立的語句中將 new 出來的對象存入智能指針
- Item 18: 使接口易于正確使用,而難以錯誤使用
- Item 19: 視類設計為類型設計
- Item 20: 用 pass-by-reference-to-const(傳引用給 const)取代 pass-by-value(傳值)
- Item 21: 當你必須返回一個對象時不要試圖返回一個引用
- Item 22: 將數據成員聲明為 private
- Item 23: 用非成員非友元函數取代成員函數
- Item 24: 當類型轉換應該用于所有參數時,聲明為非成員函數
- Item 25: 考慮支持不拋異常的 swap
- Item 26: 只要有可能就推遲變量定義
- Item 27: 將強制轉型減到最少
- Item 28: 避免返回對象內部構件的“句柄”
- Item 29: 爭取異常安全(exception-safe)的代碼
- Item 30: 理解 inline 化的介入和排除
- Item 31: 最小化文件之間的編譯依賴
- Item 32: 確保 public inheritance 模擬 "is-a"
- Item 33: 避免覆蓋(hiding)“通過繼承得到的名字”
- Item 34: 區分 inheritance of interface(接口繼承)和 inheritance of implementation(實現繼承)
- Item 35: 考慮可選的 virtual functions(虛擬函數)的替代方法
- Item 36: 絕不要重定義一個 inherited non-virtual function(通過繼承得到的非虛擬函數)
- Item 37: 絕不要重定義一個函數的 inherited default parameter value(通過繼承得到的缺省參數值)
- Item 38: 通過 composition(復合)模擬 "has-a"(有一個)或 "is-implemented-in-terms-of"(是根據……實現的)
- Item 39: 謹慎使用 private inheritance(私有繼承)
- Item 40: 謹慎使用 multiple inheritance(多繼承)
- Item 41: 理解 implicit interfaces(隱式接口)和 compile-time polymorphism(編譯期多態)
- Item 42: 理解 typename 的兩個含義
- Item 43: 了解如何訪問 templatized base classes(模板化基類)中的名字
- Item 44: 從 templates(模板)中分離出 parameter-independent(參數無關)的代碼
- Item 45: 用 member function templates(成員函數模板) 接受 "all compatible types"(“所有兼容類型”)
- Item 46: 需要 type conversions(類型轉換)時在 templates(模板)內定義 non-member functions(非成員函數)
- Item 47: 為類型信息使用 traits classes(特征類)
- Item 48: 感受 template metaprogramming(模板元編程)
- Item 49: 了解 new-handler 的行為
- Item 50: 領會何時替換 new 和 delete 才有意義
- Item 51: 編寫 new 和 delete 時要遵守慣例
- Item 52: 如果編寫了 placement new,就要編寫 placement delete
- 附錄 A. 超越 Effective C++
- 附錄 B. 第二和第三版之間的 Item 映射