Закрытое наследование принципиально отличается от открытого в одной важной детали. При открытом наследовании выполняется принцип подстановки Лисков, и это означает, что класс является разновидностью класса. Закрытое наследование означает совсем другое: класс реализован посредством класса. Говорят, что закрытое наследование — это наследование реализации. Принцип подстановки при закрытом наследовании не выполняется. Это означает, что мы не сможем присвоить (во всяком случае, без явного преобразования типа) объект производного класса базовому. Поэтому закрытое наследование хорошо применять в тех случаях, когда мы хотим иметь функциональность базового класса, но нам не нужны копирование и присваивание. Для стеков закрытое наследование как раз подойдет, так как стеки обычно не требуется присваивать.
Подобное применение закрытого наследования — это один из вариантов реализации паттерна Adapter (адаптер) [17]. Этот паттерн применяется для того, чтобы использовать функциональность некоторого класса, но в новом интерфейсе. Мы адаптировали класс TDeque к новым потребностям.
Мы можем специализировать стек и без наследования. Обычно это делается с помощью композиции — снова реализуем стек указателей на тип double (листинг 8.14).
Листинг 8.14. Композиция для специализации стека
class doubleStack
{ TStack stack: // объект-универсальный стек
public:
void push(double *s) // поместить в стек
{ stack.push(s); }
double *top() const // выдать элемент с вершины
{ return (double *)stack.top(); }
double *pop() // удалить элемент с вершины
{ return (double *)stack.pop(); }
bool emptyO const // пустой ли стек?
{ return stack.empty(); }
};
Это решение1 обладает полной функциональностью стека из листинга 8.9, но не требует наследования. Кроме того, реализованные таким образом стеки с разной специализацией, очевидно, не являются родственниками, поэтому их нельзя присвоить один другому — и без закрытого наследования. У этого решения только одна особенность, которую можно посчитать недостатком: размер «композитного» стека больше, чем размер наследуемого, так как появилось поле данных. Однако объект базового стека имеет размер указателя, так что в данном случае это несущественно. Если вас это волнует, то всегда можно включить в класс не объект, а указатель.
Такое применение композиции — один из вариантов паттерна Adapter.
Как видим, в С++ можно одну задачу решать разными способами — все зависит от задачи, знаний и предпочтений программиста. Далее мы увидим, что проблема универсальности контейнера имеет еще не одно решение.
Но вернемся к закрытому наследованию. У Герба Саттера в [21] можно обнаружить еще один вариант применения закрытого наследования: ограничение принципа подстановки (см. задачу 3.11 на с. 215). Вернее, задача сформулирована следующим образом: как разрешить принцип подстановки только для заданной функции, запретив его для всех остальных.
Сначала рассмотрим простой пример с часами и будильником, в котором используется принцип подстановки (листинг 8.15).
Листинг 8.15. Неограниченный принцип подстановки
class Clock // базовый класс - часы
{ public:
void printO const { cout << "Clock!" << endl; }
};
class Alarm: public Clock // производный класс - будильник
{ public:
void printO const // переопределенный метод
{ cout << "Alarm!" << endl; }
};
void settime(Clock &d) // функция установки времени
{ d.printO; } void fl() { Alarm a;
settime(a); // это надо разрешить
}
void f2() { Alarm a;
settime(a); // это требуется запретить
}
Проблема состоит в том, чтобы в функции f 1 () во время вызова функции установки времени принцип подстановки сработал, а в аналогичной ситуации в функции f2() — нет. Задача решается за счет закрытого наследования и механизма друзей (листинг 8.16).
Листинг 8.16. Ограничение выполнения принципа подстановки
class Clock { public:
void printO const { cout << "Clock!" << endl; }
};
class Alarm: private Clock // закрываем доступ всем
{ public:
void printO const { cout << "Alarm!" << endl; }
friend void fl(); // открываем доступ только fl()
};
void settime(Clock &d) { d.printO; } void fl()
|
Главная
Каталог файлов
