C++中final类的实现

namespace   Private{ class   NonDerivableHelper { NonDerivableHelper()   {} friend   class   NonDerivable; }; } #ifdef   NDEBUG #define   FINAL_CLASS #else #define   FINAL_CLASS   :   private   virtual   Private::NonDerivableHelper #endif class   NonDerivable   FINAL_CLASS { ... }; 

在《C++ View》第一期P25，《C++中常用的几个小技巧》中，提供了实现final类的方法。
这里我们先不将方法写全，而是抽取其中精华的部分来看。
     在看代码之前，首先我们要了解的知识包括，构造函数，私有访问，友元，私有继承，虚拟继承，以及虚拟继承下的特殊初始化语义(虚拟基类的初始化变成了最终派生类的责任)。
这些可以参考《C++ Primer》第三版中的相关内容，因为内容较多，需要整理一下，再行发出。
1.构造函数                                              

     在《C++ View》第一期P25，《C++中常用的几个小技巧》中，提供了实现final类的方法。
这里我们先不将方法写全，而是抽取其中精华的部分来看。

     在看代码之前，首先我们要了解的知识包括，构造函数，私有访问，友元，私有继承，虚拟继承，以及虚拟继承下的特殊初始化语义(虚拟基类的初始化变成了最终派生类的责任)。
这些可以参考《C++ Primer》第三版中的相关内容，因为内容较多，需要整理一下，再行发出。
1.构造函数                                               -----       待整理
2.私有访问                                               -----       待整理
3.友元                                                      -----       待整理
4.私有继承
         private继承是因为父类提供了更多的接口，而子类并不需要这些接口来对外，子类只是在提供自己接口的时候，希望重用父类的实现。从而private继承父类，这样父类的公有方法在子类中全部成为了private方法，只有子类的成员函数和友元类可以访问这些方法，而其他使用均为非法。
5.虚拟继承                                               -----       待整理
6.虚拟继承下的特殊初始化语义               -----       待整理

所有代码均为完整代码，非代码片段，可以直接使用；所有代码均经过测试，测试平台VS2005。
一些代码不能编译通过，正是说明了语言特性，请联系上下文使用代码。
代码1：

#include <iostream>using namespace std;class NonDerivableHelper{private:NonDerivableHelper() {cout<<"base1"<<endl;}friend class NonDerivable;};class NonDerivable:private NonDerivableHelper{public:NonDerivable():NonDerivableHelper(){cout<<"base2"<<endl;}};class Derive:public NonDerivable{public:Derive():NonDerivable(){cout<<"Derive"<<endl;}};int main(){Derive d;return 1;}

代码1中Derive类可以继承NonDrivable类，NonDerivable类可以使用NonDerivableHelper的私有

构造函数方法（因为NonDerivableHelper类声明NonDerivable类为其友元）。从而可以继承成功。

代码2：

#include <iostream>using namespace std;class NonDerivableHelper{private:NonDerivableHelper() {cout<<"base1"<<endl;}friend class NonDerivable;};class NonDerivable:private virtual NonDerivableHelper{public:NonDerivable():NonDerivableHelper(){cout<<"base2"<<endl;}};class Derive:public NonDerivable{public:Derive():NonDerivable(){cout<<"Derive"<<endl;}};int main(){Derive d;return 1;}

在11行的类继承时，加上virtual继承，这样Derive类就无法再对NonDerivable类进行继承了，NonDerivable

即我们所要实现的final类。会在编译时出现错误。这时的疑问就是，无论如何都会出现无法继承吗？

OK，第一种情况：Derive类自己不实现构造函数，使用默认的构造函数。

代码3：

#include <iostream>using namespace std;class NonDerivableHelper{private:NonDerivableHelper() {cout<<"base1"<<endl;}friend class NonDerivable;};class NonDerivable:private virtual NonDerivableHelper{public:NonDerivable():NonDerivableHelper(){cout<<"base2"<<endl;}};class Derive:public NonDerivable{public:};int main(){Derive d;return 1;}

这时我们编译发现，还是编译错误：cannot access private member declared in class 'NonDerivableHelper'说明默认还是去调用了基类的构造函数。第二种情况：NonDerivable类也不去实现构造函数而使用默认构造函数。代码4：

#include <iostream>using namespace std;class NonDerivableHelper{private:NonDerivableHelper() {cout<<"base1"<<endl;}friend class NonDerivable;};class NonDerivable:private virtual NonDerivableHelper{public:};class Derive:public NonDerivable{public:};int main(){Derive d;return 1;}

这时也会发现，同样的编译错误。

说明Derive类不是通过NonDerivable类来调用的基类的构造函数。第三种情况，将NonDerivableHelper中的friend class NonDerivable的友元声明去掉。代码5：

#include <iostream>using namespace std;class NonDerivableHelper{private:NonDerivableHelper() {cout<<"base1"<<endl;}};class NonDerivable:private virtual NonDerivableHelper{public:};class Derive:public NonDerivable{public:};int main(){Derive d;return 1;}

这时还是和上面报的一样的错误。Derive不能访问基类的private方法。第四种情况：将NonDerivableHelper中的friend class NonDerivable的友元声明去掉。将NonDerivable的继承修改为private继承。代码6：

这时我们发现，编译错误改变了，现在是NonDerivable类不能访问NonDerivableHelper类的private构造函数了。这也是正确的，因为只有该类的友元与该类的成员函数可以访问private成员，而子类是不可以的。这个例子与下面的相同：

1 #include <iostream>   2 using namespace std; 3    4 class NonDerivableHelper 5 { 6 private: 7        NonDerivableHelper() {cout<<"Base1"<<endl;} 8     friend class NonDerivable; 9 };10  11 class NonDerivable:private NonDerivableHelper12 {13 private:14        NonDerivable() {}15 };16  17 class Derive:public NonDerivable18 {19  20 };21  22 int main()23 {24        Derive d;25 }

此时，编译错误。Derive不能够访问父类NonDerivable的对象。
从上面的代码可以了解virtual继承，private访问控制，友元的一些关系。