在C++中如何阻止类被继承详解

2024-04-02 19:04:59 278人浏览薄情痞子

摘要

这个话题是源自于一个面试题，我在网上查了一下有不少这方面的解说！我自己整理了一下，选择了一个自认为是最优方案！我们从最简单的开始：首先，大家都知道要阻止类被实例化，可以通过使

这个话题是源自于一个面试题，我在网上查了一下有不少这方面的解说！我自己整理了一下，选择了一个自认为是最优方案！

我们从最简单的开始：

首先，大家都知道要阻止类被实例化，可以通过使用private or protected 关键字来声明默认构造函数。那么在阻止类被继承的时候，我们需要用到这个技巧。其次，阻止类被继承还需要使用private来控制继承的基类。


namespace SamplePrivate
{
#ifdef NDEBUG
    class Sealed
    {
        protected:
            Sealed() {};
            friend class SampleSealedClass; // 设置友类，以便访问Sealed的构造函数
    };
    class SampleSealedClass : private virtual Sealed
    {
    };   
#else
    class SampleSealedClass {}
#endif
}

这样我们就可以实例化SampleSealedClass,并且还不用担心被继承了。不过还是要解释一下为什么阻止了继承？

当我们写出下面的代码时，编译器在编译过程中做了什么呢？


class subclass : public SampleSealedClass
{
};

首先，当你在实例化subclass的时候，会先调用SampleSealedClass的构造函数，而在这之前会调用Sealed类的默认构造函数，但是我们发现Sealed是不能被实例化的，并且通过private virtual的继承只能被SampleSealedClass调用，因此这很好的阻止了类被继承。但是这里我们只能完成一个类被不被继承，那么是否有更好的方法来实现阻止任意类被继承呢？

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

这里的TypeWapper主要是将外部类型传递到SealedClasses的，从而能得到访问Sealed构造函数的能力。不过这段代码在GCC4.0中通过编译，而在vs2008中不能通过。可以向下面这样来引用:


class subclass : BaseSealed<subclass>
{
    public:
        subclass() { cout << "subclass" << endl; }
};
// 下面这个会编译失败
class ssubclass : public subclass
{
    public:
        ssubclass() { cout << "ssubclass" << endl; }
};

将想法付诸于实践，借此来影响他人是一个人存在的真正价值