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  • 用C++实现一个不能被继承的类

    一道笔试题的思考:

    记得,找工作时,遇到了这样的一道笔试题。

    记不清是那个公司的笔试题,反正觉得自己当时还真费了一点功夫的,但是也就搞定了一部分,结果还是被另一部分给鄙视啦!

    现在静下来分析实现如下:

    题目:用C++设计一个不能被继承的类

    不能被继承?不能被继承?不能被继承?按照继承的理论知识分析,我们只要把类的构造函数设置为私有的,即可解决问题。

    因为那样的话,子类就没有办法访问基类的构造函数,从而就阻止了进行子类构造对象的任务实现,也就达到了不可继承的目的。

    但是,假设那样,这个类我们在其它地方怎么使用呢?那这样子给我们的利用也造成了一定的障碍。

    好了。你是不是也想到了,定义静态方法,在方法内部实现一个对象,然后返回它的指针。

    Ok?那怎么释放掉呢?再照样设计一个释放内存函数,问题就会迎刃而解。

    OK。按照这个逻辑分析。示例代码如下:

     1 #include<iostream>
     2 using  namespace std;
     3 
     4 class A
     5 {
     6 public:
     7     static A * Construct(int  n)
     8     {
     9         A *pa = new A;
    10         pa->num = n;
    11         cout << "num  is:" << pa->num << endl;
    12         return pa;
    13     }
    14     static void Destruct(A * pIntance)
    15     {
    16         delete  pIntance;
    17         pIntance = NULL;
    18     }
    19 
    20 private:
    21     A(){}
    22     ~A(){}
    23 
    24 public:
    25     int num;
    26 };
    27 
    28 void  main()
    29 {
    30     A *f = A::Construct(9);
    31     cout << f->num << endl;
    32     A::Destruct(f);
    33 }

    好了,这个类就这样子。按照理论分析,我们的实践结果也是完全成立的。

    但是,这个题,它比较有挑战性,什么意思呢?难道你没有发现,咱们这水平也就仅仅有面试资格,还不可以破格录用的。

    怎么啦?你可能会反问我。难道你真的没有看明白?确定没有看明白?如果是真的话,那我就告诉你吧!

    咱们的类不可以实现在栈上创建对象。也就是说,仅仅只可以在堆上构建任何的一个对象,而在栈上就无能为力了。

    私有的构造函数极大的局限性就这样一览无余了。(其实,上面类设计即是一种只可以创建堆对象,不可以创建栈对象的情况。)

    好吧!我们修改它,也就是所谓的为它打“补丁吧”,请看示例代码:

     1 #include<iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 template <typename T> 
     5 class Base
     6 {
     7     friend T;
     8 private:
     9     Base() {}
    10     ~Base() {}
    11 };
    12 
    13 class Finalclass : virtual public Base<Finalclass>
    14 {                
    15 public:
    16     Finalclass() {}
    17     ~Finalclass() {}
    18 };
    19 
    20 class TestClass : public Finalclass
    21 {
    22 };
    23 
    24 void  main()
    25 {
    26     Finalclass* p = new Finalclass;  // 堆上对象
    27     Finalclass fs;               // 栈上对象
    28 //  TestClass tc;  // 基类构造函数私有,不可以被继承。因此不可以创建栈上对象。
    29 
    30     system("pause");
    31 }

    OK 代码码完。现在分析Finalclass类:

    继承于Base类,Base为虚基类,因为它是Base的友元,所以,它可以访问基类的私有构造函数,以及析构函数。编译运行时是正确的。

    也就是说,可以创建堆上的对象,并且可以构建栈上的对象。

    可否继承?假如它作为一个基类被另一个类继承,编译时是完全可以通过的。这一点没有什么疑问。

    但问题就在需要构建对象时:

    当派生类TestClass在构造对象时,因为是虚继承,所以派生类TestClass的构造函数会直接去调用Base基类的构造函数,而Base的构造函数是私有的。编译错误!

    这就是一个真正不能被继承的类。

     

    作者:kaizen
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