高质量C++/C编程指南--类的继承与组合

　　对象(Object)是类(Class)的一个实例(Instance)。如果将对象比作房子，那么类就是房子的设计图纸。所以面向对象设计的重点是类的设计，而不是对象的设计。

　　对于C++程序而言，设计孤立的类是比较容易的，难的是正确设计基类及其派生类。本章仅仅论述继承(Inheritance)和组合(Composition)的概念。

　　注意，当前面向对象技术的应用热点是COM和CORBA，这些内容超出了C++教材的范畴，请阅读COM和CORBA相关论著。

　　10.1 继承

　　如果A是基类，B是A的派生类，那么B将继承A的数据和函数。例如：

class A
　{
　public:
　　void Func1(void);
　　void Func2(void);
　};

class B : public A
　  {
　  public:
　　  void Func3(void);
　　  void Func4(void);
　  };
main()
{
B b; 
b.Func1(); // B从A继承了函数Func1
b.Func2(); // B从A继承了函数Func2
b.Func3();
b.Func4();
}

　　这个简单的示例程序说明了一个事实：C++的继承特性可以提高程序的可复用性。正因为继承太有用、太容易用，才要防止乱用继承。我们应当给继承立一些使用规则。

　　如果类A和类B毫不相关，不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功能和属性。不要觉得白吃白不吃，让一个好端端的健壮青年无缘无故地吃人参补身体。

　　若在逻辑上B是A的一种(a kind of )，则允许B继承A的功能和属性。例如男人(Man)是人(Human)的一种，男孩(Boy)是男人的一种。那么类Man可以从类Human派生，类Boy可以从类Man派生。

class Human
　  {
　   　  };
class Man : public Human
　  {
　   　  };
class Boy : public Man
　  {
　   　  };

　　注意事项

　　看起来很简单，但是实际应用时可能会有意外，继承的概念在程序世界与现实世界并不完全相同。

　　例如从生物学角度讲，鸵鸟(Ostrich)是鸟(Bird)的一种，按理说类Ostrich应该可以从类Bird派生。但是鸵鸟不能飞，那么Ostrich::Fly是什么东西？

class Bird
　  {
　  public: 
　　  virtual void Fly(void);
　　   　  };
class Ostrich : public Bird
　  {
　   　  };

　　例如从数学角度讲，圆(Circle)是一种特殊的椭圆(Ellipse)，按理说类Circle应该可以从类Ellipse派生。但是椭圆有长轴和短轴，如果圆继承了椭圆的长轴和短轴，岂非画蛇添足？

　　所以更加严格的继承规则应当是：若在逻辑上B是A的一种，并且A的所有功能和属性对B而言都有意义，则允许B继承A的功能和属性。

　　10.2 组合

　　若在逻辑上A是B的一部分(a part of)，则不允许B从A派生，而是要用A和其它东西组合出B。

　　例如眼(Eye)、鼻(Nose)、口(Mouth)、耳(Ear)是头(Head)的一部分，所以类Head应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成，不是派生而成。如示例10-2-1所示。

class Eye
{
public:
　void Look(void); 
};

class Nose
{
public:
　void Smell(void); 
};

class Mouth
　{
　public:
　　void Eat(void); 
　};

class Ear
　{
　public:
　　void Listen(void); 
　};

// 正确的设计，虽然代码冗长。 
class Head
　{
　public:
　　void Look(void) { m_eye.Look(); }
　　void Smell(void) { m_nose.Smell(); }
　　void Eat(void) { m_mouth.Eat(); }
　　void Listen(void) { m_ear.Listen(); }
　private:
　　Eye m_eye;
　　Nose m_nose;
　　Mouth m_mouth;
　　Ear m_ear;
　};

　　示例10-2-1 Head由Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成

　　如果允许Head从Eye、Nose、Mouth、Ear派生而成，那么Head将自动具有Look、 Smell、Eat、Listen这些功能。示例10-2-2十分简短并且运行正确，但是这种设计方法却是不对的。

// 功能正确并且代码简洁，但是设计方法不对。
class Head : public Eye, public Nose, public Mouth, public Ear
　{
　};

　　示例10-2-2 Head从Eye、Nose、Mouth、Ear派生而成

　　一只公鸡使劲地追打一只刚下了蛋的母鸡，你知道为什么吗？

　　因为母鸡下了鸭蛋。

　　很多程序员经不起继承的诱惑而犯下设计错误。运行正确的程序不见得是高质量的程序，此处就是一个例证。