第十四章 C++中的代码重用

C++的一个主要目标是促进代码重用。

包含对象成员的类

valarray是由头文件valarray定义，其用于处理数值
通常用于建立has-a关系的C++技术是组合(包含)，即创建一个包含其他类对象的类
使用组合可以获得实现，但不获得接口，共有继承可以获得接口，可能还有实现

对于模板类我们可以使用typedef简化其描述

使用成员初始化列表来初始化包含的类对象。

私有继承

C++还有另一种实现has-a关系的途径——私有继承。使用私有继承，基类的公有成员和保护成员都将成为派生类的私有成员。基类方法不会成为派生对象公有接口的一部分，但可以在派生类的成员函数中使用它们。这种关系是has-a关系。

包含将对象作为一个命名的成员对象添加到类中，而私有继承将对象作为一个未被命名的继承对象添加到类中。我们将使用术语子对象(subobject)来表示通过继承或包含添加的对象。

使用包含时使用对象名来调用方法，而使用私有继承时，将使用类名和作用域解析运算符来调用方法

私有继承如果希望访问基类对象，可以使用强制类型转换。同样，可以通过强制类型转换来使用基类的友元函数。

在私有继承中，在不进行显式类型转换的情况下，不能将指向派生类的引用或指针赋给基类引用或指针。在多重继承情况下，不进行强制类型转换也无法确定应转换成哪个类。然而即使公有继承也必须进行强制类型抓换。

使用包含还是私有继承

使用包含更容易理解，继承会引起多个问题，尤其是使用多重继承的情况下，另外还可能需要包含类的多个子对象

通常应使用包含来实现has-a，如果新类要访问原有类的保护成员，或需要重新定义虚函数，则应使用私有继承

保护继承

保护继承是私有继承的变体，其使用关键字protected
在使用保护继承时，基类的共有成员和保护成员都将成为派生类的保护成员。和私有继承一样，基类的接口在派生类中也是可用的，但在继承层次结构之外是不可用的，当从派生类派生出另一个类时，私有继承和保护继承之间的主要区别就呈现出来了，使用私有继承时，第三代类将不能使用基类的接口，这是因为基类的共有方法在派生类中将变成私有方法，使用保护继承时，基类的共有方法在第二代类中将变成受保护的，因此第三代类可以使用它们。隐式向上转换(implicit upcasting)意味着无需进行显式类型转换，就可以将基类指针或引用指向派生类对象。如下表
| 特征 | 共有继承 | 保护继承 | 私有继承 |
| —- | —- | —- | —- |
| 公有成员变成 | 派生类的公有成员 | 派生类的保护成员 | 派生类的私有成员 |
| 保护成员变成 | 派生类的保护成员 | 派生类的保护成员 | 派生类的私有成员 |
| 私有成员变成 | 只能通过基类接口访问 | 只能通过基类接口访问 | 只能通过基类接口访问 |
| 能否隐式向上转换 | 是 | 是(但只能在派生类中) | 否 |

使用using重新定义访问权限

使用保护派生或私有派生时，假设要使基类的方法在派生类外可用，方法之一是定义一个使用该基类方法的派生类方法，如

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double Student::sum() const
{
    return std::valarray<double>::sum();
}

另一种方法是，将函数调用包装在另一个函数调用中，即使用一个using声明来指出派生类可以使用基类特定的基类成员，即使采用的是私有派生，注意，using声明只使用成员名，没有圆括号，函数特征标和返回值，这使得所有成员名的方法都可用，其只适用于继承，不适用于包含。

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class Student: private std::string, private std::valarray<double>
{
public:
    using std::valarray<double>::min;
    using std::valarray<double>::max;
};

多重继承