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在C++中如何阻止類被繼承詳解

更新時(shí)間：2021年09月28日 10:31:24 作者：moonz-wu

這篇文章主要介紹了在C++中如何阻止類被繼承,對(duì)于C++初學(xué)者而言可以通過本文實(shí)例更好的理解類的原理及運(yùn)用,需要的朋友可以參考下

這個(gè)話題是源自于一個(gè)面試題，我在網(wǎng)上查了一下有不少這方面的解說！我自己整理了一下，選擇了一個(gè)自認(rèn)為是最優(yōu)方案！

我們從最簡(jiǎn)單的開始：

首先，大家都知道要阻止類被實(shí)例化，可以通過使用private or protected 關(guān)鍵字來聲明默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。那么在阻止類被繼承的時(shí)候，我們需要用到這個(gè)技巧。其次，阻止類被繼承還需要使用private來控制繼承的基類。

namespace SamplePrivate
{
#ifdef NDEBUG
    class Sealed
    {
        protected:
            Sealed() {};
            friend class SampleSealedClass; // 設(shè)置友類，以便訪問Sealed的構(gòu)造函數(shù)
    };
    class SampleSealedClass : private virtual Sealed
    {
    };   
#else
    class SampleSealedClass {}
#endif
}

這樣我們就可以實(shí)例化SampleSealedClass,并且還不用擔(dān)心被繼承了。不過還是要解釋一下為什么阻止了繼承？

當(dāng)我們寫出下面的代碼時(shí)，編譯器在編譯過程中做了什么呢？

class subclass : public SampleSealedClass
{
};

首先，當(dāng)你在實(shí)例化subclass的時(shí)候，會(huì)先調(diào)用SampleSealedClass的構(gòu)造函數(shù)，而在這之前會(huì)調(diào)用Sealed類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，但是我們發(fā)現(xiàn)Sealed是不能被實(shí)例化的，并且通過private virtual的繼承只能被SampleSealedClass調(diào)用，因此這很好的阻止了類被繼承。但是這里我們只能完成一個(gè)類被不被繼承，那么是否有更好的方法來實(shí)現(xiàn)阻止任意類被繼承呢？

那就需要用到模板了：

#ifdef NDEBUG
namespace SealedClasses
{
    class Sealed
    {
        protected:
            Sealed() {}
    };
    template<class T> class TypeWapper 
    {
        public:
            typedef T type;
    };
}
template<typename T> class BaseSealed : private virtual SealedClasses::Sealed
{
    friend class SealedClasses::TypeWapper<T>::type; 
};
#else
template<typename T> class BaseSealed
{
};
#endif

這里的TypeWapper主要是將外部類型傳遞到SealedClasses的，從而能得到訪問Sealed構(gòu)造函數(shù)的能力。不過這段代碼在GCC4.0中通過編譯，而在vs2008中不能通過?？梢韵蛳旅孢@樣來引用:

class subclass : BaseSealed<subclass>
{
    public:
        subclass() { cout << "subclass" << endl; }
};
// 下面這個(gè)會(huì)編譯失敗
class ssubclass : public subclass
{
    public:
        ssubclass() { cout << "ssubclass" << endl; }
};

將想法付諸于實(shí)踐，借此來影響他人是一個(gè)人存在的真正價(jià)值