为什么我们实际上需要 C++ 中的 Private 或 Protected 继承？

Question

在 C++ 中，我想不出我想从 a 继承 private/protected 的情况 基类：

class Base;
class Derived1 : private Base;
class Derived2 : protected Base;

真的有用吗？

Answer 1

当您想要访问基类的某些成员但又不想在类接口中公开它们时，它非常有用。 私有继承也可以被视为某种组合：C++ faq-lite 给出了下面的例子来说明这个说法

class Engine {
 public:
   Engine(int numCylinders);
   void start();                 // Starts this Engine
};

class Car {
  public:
    Car() : e_(8) { }             // Initializes this Car with 8 cylinders
    void start() { e_.start(); }  // Start this Car by starting its Engine
  private:
    Engine e_;                    // Car has-a Engine
};

。为了获得相同的语义，你也可以像下面这样编写 car 类：

class Car : private Engine {    // Car has-a Engine
 public:
   Car() : Engine(8) { }         // Initializes this Car with 8 cylinders
   using Engine::start;          // Start this Car by starting its Engine
}; 

但是，这种做法有几个缺点：

• 你的意图不太清楚，
• 它可能会导致滥用多个继承
• 它破坏了 Engine 类的封装，因为您可以访问其受保护的成员，
• 您可以覆盖 Engine 虚拟方法，如果您的目标是简单的组合，那么这是您不想要的

Answer 2

Private 在很多情况下很有用。 其中之一是政策：

是部分类模板特化是这个设计问题的答案吗？。

它有用的另一个场合是禁止复制和分配：

struct noncopyable {
    private:
    noncopyable(noncopyable const&);
    noncopyable & operator=(noncopyable const&);
};

class my_noncopyable_type : noncopyable {
    // ...
};

因为我们不希望用户拥有指向我们对象的 noncopyable* 类型的指针，所以我们私有地派生。 这不仅适用于不可复制的类，还适用于许多其他此类（策略是最常见的）。

Answer 3

公共继承模型 IS-A。
非公共继承模型是根据术语实现的。
遏制模型 HAS-A，相当于 IS-IMPLMENTED-IN-TERMS-OF。

围绕主题进行讨论。 他解释了何时选择非公共继承而不是包含的实现细节。

Answer 4

例如，当您想要重用类的实现而不是接口并覆盖其虚拟函数时。

Answer 5

私有继承大多是出于错误的原因而使用的。 正如之前的答案所示，人们使用它来实现 IS-IMPLMENTED-IN-TERMS-OF，但根据我的经验，保留副本总是比从类继承更干净。 另一个早期的答案，即关于 CBigArray 的答案，提供了这种反模式的完美示例。

我意识到，在某些情况下，由于过度使用“受保护”， has-a 可能不起作用，但修复损坏的类比破坏新类更好。

Answer 6

我曾在某一时刻使用过私有继承和受保护继承。

当您希望某些东西具有基类的行为，然后能够覆盖该功能，但您不希望全世界都知道它并使用它时，私有继承非常有用。 您仍然可以通过让函数返回该接口来使用私有派生类的接口。 当您可以让事物注册自己以侦听回调时，它也很有用，因为它们可以使用私有接口注册自己。

当您有一个从另一个类派生有用功能的基类，但您只希望其派生类能够使用它时，受保护的继承特别有用。

Answer 7

私有继承最有可能是一种合法的设计策略
当你处理两个与 is-a 不相关的类时，其中一个
要么需要访问另一个受保护的成员，要么需要
重新定义其一个或多个虚函数。

摘自 Scott Meyers 的《Effective C++》第 3 版第 191 页。

Answer 8

我曾经将这些数据结构实现为类：

• 链表
• 通用数组（抽象）
• 简单数组（从通用数组继承）
• 大数组（从通用数组继承）

大数组的接口使它看起来像一个数组，但是，它实际上是一个固定大小的简单数组的链表。 所以我这样声明：

template <typename T>
class CBigArray : public IArray, private CLnkList {
    // ...