何时使用 C++私有继承优于组合？

Question

你能给我一个具体的例子吗？什么时候使用私有继承优于组合？就我个人而言，我将使用组合而不是私有继承，但在某些情况下，使用私有继承可能是特定问题的最佳解决方案。阅读 C++ 常见问题解答，为您提供了使用的示例私有继承，但我似乎比私有继承更容易使用组合+策略模式甚至公共继承。

Answer 1

Scott Meyers 在“Effective C++”第 42 条中说

“只有继承才可以访问受保护的成员，并且只有继承才允许重新定义虚函数。因为存在虚函数和受保护的成员，所以私有继承有时是表达 is-implemented-in-terms 的唯一实用方法。之间的关系
类。”

Answer 2

私有继承通常用于表示“implemented-in-terms-of”。我看到的主要用途是混合使用私有多重继承来构建具有来自各种混合父级的适当功能的子对象。这也可以通过组合来完成（我稍微喜欢），但是继承方法确实允许您使用 using 公开公开一些父方法，并且在使用 mixin 方法时允许使用稍微更方便的表示法。

Answer 3

私有继承接口

许多人忽视的私有继承的典型应用如下。

class InterfaceForComponent
{
public:
    virtual ~InterfaceForComponent() {}
    virtual doSomething() = 0;
};

class Component
{
public:
    Component( InterfaceForComponent * bigOne ) : bigOne(bigOne) {}

    /* ... more functions ... */

private:
    InterfaceForComponent * bigOne;
};

class BigOne : private InterfaceForComponent
{
public:
    BigOne() : component(this) {}

    /* ... more functions ... */

private:
    // implementation of InterfaceForComponent
    virtual doSomething();

    Component component;
};

通常，BigOne 是一个具有很多职责的类。为了模块化您的代码，您可以将代码分解为组件，这有助于完成一些小事情。这些组件不应该是 BigOne 的朋友，但它们仍然可能需要对您的类进行一些访问，而您不想将其公开，因为它是实现细节。因此，您为该组件创建一个接口来提供这种受限访问。这使您的代码更易于维护和推理，因为事物具有明确的访问边界。

我在一个长达数人年的项目中多次使用了该技术，并且已经得到了回报。在这里，组合不是一种选择。

让编译器生成部分复制构造函数和赋值

有时，可复制/可移动类具有许多不同的数据成员。编译器生成的复制或移动构造函数和赋值就可以了，除了一两个需要特殊处理的数据成员。如果频繁添加、删除或更改数据成员，这可能会很烦人，因为每次都需要更新手写的复制和移动构造函数以及赋值。它会产生代码膨胀并使类更难以维护。

解决方案是封装数据成员，其复制和移动操作可以由编译器生成到您私有继承的额外的struct 或class 中。

struct MyClassImpl
{
    int i;
    float f;
    double d;
    char c;
    std::string s;
    // lots of data members which can be copied/moved by the 
    // compiler-generated constructors and assignment operators. 
};

class MyClass : private MyClassImpl
{
public:
    MyClass( const MyClass & other ) : MyClassImpl( other )
    {
        initData()
    }

    MyClass( MyClass && other ) : MyClassImpl( std::move(other) )
    {
        initData()
    }

    // and so forth ...

private:
    int * pi;

    void initData()
    {
        pi = &p;
    }
};

然后，您可以使用 MyClassImpl 类的编译器生成的操作来实现您感兴趣的类的相应操作。您可以对组合执行相同的操作，但这会使您的代码变得丑陋班上其他人。如果您使用组合，则由于复制和移动操作的实现细节，其余的实现将会受到影响。私有继承避免了这种情况并避免了大量的代码重复。