条款34：区分接口继承和实现继承

（一）

class Shape { public:     virtual void draw() const = 0;     virtual void error(const string& msg);     int objectID() const; }; class Rectangle : public Shape {...}; class Ellipse : public Shape {...};

公有继承的概念包含两个独立的部分：函数接口的继承和函数实现的继承。两者之间的差别恰与函数实现之间相异之处等价。成员函数的接口总是被继承，因为public继承意味is-a。
纯虚函数有两个突出特征：(1)必须被任何“继承它们”的具象class重新声明；

 (2)它们在抽象class中通常没有定义。

（二）声明一个pure virtual纯虚函数的目的

声明一个纯虚函数的目的是为了让derived class只继承函数接口。我可以为它提供一份实现代码，但调用它的唯一途径是“调用时明确指出其class名称”。

Sharp* ps1 = new Rectangle;ps1->draw();//调用Rectangle::drawSharp* ps2 = new Ellipse;ps2->draw(); //调用Ellipse::drawps1->Shape::draw();//调用Shape::drawps2->Shape::draw();//调用Shape::draw

(三）声明一个impure virtual 函数的目的

声明一个impure virtual 函数的目的是让Derived class 继承该函数的接口和缺省实现。

允许impure virtual函数同时指定函数声明和函数缺省行为，有可能造成危险。如下面飞机的例子

class Airport {...}; class Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination);     ...};void Airplane::fly(const Airport& destination) {     //缺省代码，将飞机飞至指定目的地 } class ModelA : public Airplane {...};//A和B飞机飞往目的地相同class ModelB : public Airplane {...};//A和B飞机飞往目的地相同class ModelC : public Airplane {     //C与A，B飞行方式不同...//未声明fly函数，但它并不希望缺省飞行};Airport PDX(...); Airplane* pa = new ModelC; ... pa->fly(PDX);  //未说出“我要的情况下就继承了该缺省行为，酿成大灾难”

这个程序试图以ModelA或者ModelB的飞行方式来飞ModelC。

问题不在于Airplane::fly有缺省行为，而在于ModelC在没有明白的说明“我要”的情况下就继承了改缺省行为。幸运的是，我们可以轻而易举的做到“提供缺省实现给derived class，但除非它们明白要求否则免谈”。

解决方法1：此间伎俩在于切断“virtual 函数接口”和其“缺省实现”之间的连接。下面是一种做法：

class Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) = 0;     ... protected:     void defaultFly(const Airport& destination); }; void Airplane::defaultFly(const Airport& destination) {     //缺省行为，将飞机飞至目的地 }class ModelA: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) {         defaultFly(destination);     }     ... }; class ModelB: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) {         defaultFly(destination);     }     ... };

fly被改成为一个pure virtual函数，只提供飞行接口。缺省行为以defaultFly出现在Airplane class中。若想使用缺省实现，在fly中对default做一个inline调用。

现在，ModelC不可能意外继承不正确的fly实现代码了。因为Airplane中的 fly是pure virtual函数。迫使ModelC必须提供自己的fly版本：

class ModelC: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination);     ... }; void ModelC::fly(const Airport& destination) {     //将C型飞机飞至指定的目的地 }

像这样，也并非安全无虞，还可能因为剪贴（copy-and-paste）代码而招来麻烦，但是它比原来的设计值得依赖。

有些人反对以不同的函数分别提供接口和缺省实现，想上面说所的fly和defaultFly那样。

可以用下面的解决方法：

解决方法2：

可以用“pure virtual函数必须在derived中重新声明，但是它们可以拥有自己的实现”这一事实。下面是AirPlane继承体系如何给pure virtual函数的一份定义。

class Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) = 0;     ... }; void Airplane::fly(const Airport& destination) // pure virtual 函数实现{     //缺省行为，将飞机飞至指定目的地 } class ModelA: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) {         Airplane::fly(destination);     } }; class ModelB: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination) {         Airplane::fly(destination);     } }; class ModelC: public Airplane { public:     virtual void fly(const Airport& destination)     ... }; void ModelC::fly(const Airport& destination) {     // 将C型飞机飞至指定目的地 }

（四）

如果成员函数是个non-virtual函数，意味着它并不打算在derived classes中游不同的行为。non-virtual成员函数所表现的不变性凌驾其特异性，无论derived class变的多么特异化，它的行为都不可以改变。

声明non-virtual函数的目的是为了derived class 继承函数的接口以及一份强制性实现。

class Shape { public:     ...    int objectID() const; }; 

Shape::objectID的声明：可以想做是“每个Shape对象都有一个用来产生对象识别码的函数：此识别码总是采用相同的计算方法，该方法由Shape::objectID的定义式决定，任何derived class都不应该尝试改变其行为”。

请记住：

1 接口继承和实现继承不公，在public继承之下，derived classes总是继承 base class的接口。

2pure virtual 函数只具体指定接口继承。

3 impure virtual 函数具体指定接口继承及缺省实现继承。

4non-virtual函数具体指定接口以及强制性实现接口。