Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание
Disc_quote(const std::string& book, double price,
std::size t qty, double disc):
Quote(book, price), quantity(qty), discount(disc) { }
double net_price(std::size_t) const = 0;
protected:
std::size_t quantity = 0; // минимальная покупка для скидки
double discount = 0.0; // доля применяемой скидки
};
Подобно прежнему классу Bulk_item, класс Disc_quote определяет стандартный конструктор и конструктор, получающий четыре параметра. Хотя объекты этого типа нельзя создавать непосредственно, конструкторы в классах, производных от класса Disc_quote, будут использовать конструкторы Disc_quote() для построения части Disc_quote своих объектов. Конструктор с четырьмя параметрами передает первые два конструктору Quote(), а двумя последними непосредственно инициализирует собственные переменные-члены discount и quantity. Стандартный конструктор инициализирует эти члены значениями по умолчанию.
Следует заметить, что определение для чистой виртуальной функции предоставить нельзя. Однако тело функции следует определить вне класса. Поэтому нельзя предоставить в классе тело функции, для которой использована часть = 0.
Классы с чистыми виртуальными функциями являются абстрактнымиКласс, содержащий (или унаследовавший без переопределения) чистую виртуальную функцию, является абстрактным классом (abstract base class). Абстрактный класс определяет интерфейс для переопределения последующими классами. Нельзя (непосредственно) создавать объекты абстрактного класса. Поскольку класс Disc_quote определяет функцию net_price() как чистую виртуальную, нельзя определить объекты типа Disc_quote. Можно определить объекты классов, производных от Disc_quote, если они переопределят функцию net_price():
// Disc_quote объявляет чистые виртуальные функции, которые
// переопределит Bulk_quote
Disc_quote discounted; // ошибка: нельзя определить объект Disc_quote
Bulk_quote bulk; // ok: у Bulk_quote нет чистых виртуальных функций
Классы, унаследованные от класса Disc_quote, должны определить функцию net_price(), иначе они также будут абстрактными.
Нельзя создать объекты абстрактного класса.
Конструктор производного класса инициализирует только свой прямой базовый классТеперь можно повторно реализовать класс Bulk_quote так, чтобы он происходил от класса Disc_quote, а не непосредственно от класса Quote:
// скидка прекращается при продаже определенного количества экземпляров
// скидка выражается как доля сокращения полной цены
class Bulk_quote : public Disc_quote {
public:
Bulk_quote() = default;
Bulk_quote(const std::string& book, double price,
std::size_t qty, double disc):
Disc_quote(book, price, qty, disc) { }
// переопределение базовой версии для реализации политики скидок
double net_price(std::size_t) const override;
};
У этой версии класса Bulk_quote есть прямой базовый класс (direct base class), Disc_quote, и косвенный базовый класс (indirect base class), Quote. У каждого объекта класса Bulk_quote есть три внутренних объекта: часть Bulk_quote (пустая), часть Disc_quote и часть Quote.
Как уже упоминалось, каждый класс контролирует инициализацию объектов своего типа. Поэтому, даже при том, что у класса Bulk_quote нет собственных переменных-членов, он предоставляет тот же конструктор на четыре аргумента, что и первоначальный класс. Новый конструктор передает свои аргументы конструктору класса Disc_quote. Этот конструктор, в свою очередь, запускает конструктор Quote(). Конструктор Quote() инициализирует переменные-члены bookNo и price объекта bulk. Когда конструктор Quote() завершает работу, начинает работу конструктор Disc_quote(), инициализирующий переменные-члены quantity и discount. Теперь возобновляет работу конструктор Bulk_quote(). Он не делает ничего и ничего не инициализирует.
Ключевая концепция. РефакторингДобавление класса Disc_quote в иерархию Quote является примером рефакторинга (refactoring). Рефакторинг подразумевает переделку иерархии классов с передачей некоторых функций и/или данных из одного класса в другой. Рефакторинг весьма распространен в объектно-ориентированных приложениях.
Примечательно, что, несмотря на изменение иерархии наследования, код, который использует классы Bulk_quote и Quote, изменять не придется. Но после рефакторинга классов (или любых других измененный) следует перекомпилировать весь код, который использует эти классы.
Упражнения раздела 15.4Упражнение 15.15. Определите собственные версии классов Disc_quote и Bulk_quote.
Упражнение 15.16. Перепишите класс из упражнения 15.2.2 раздела 12.1.6, представляющий ограниченную стратегию скидок, так, чтобы он происходил от класса Disc_quote.
Упражнение 15.17. Попытайтесь определить объект типа Disc_quote и посмотрите, какие сообщения об ошибке выдал компилятор.
15.5. Управление доступом и наследование
Подобно тому, как каждый класс контролирует инициализацию своих переменных-членов (см. раздел 15.2.2), каждый класс контролирует также доступность (accessible) своих членов для производного класса.
Защищенные членыКак уже упоминалось, класс использует защищенные члены в тех случаях, когда желает предоставить к ним доступ из производных классов, но защитить их от общего доступа. Спецификатор доступа protected можно считать гибридом спецификаторов private и public.
• Подобно закрытым, защищенные члены недоступны пользователям класса.
• Подобно открытым, защищенные члены доступны для членов и друзей классов, производных от данного класса.
Кроме того, защищенный член имеет еще одно важное свойство.
• Производный член класса или дружественный класс может обратиться к защищенным членам базового класса только через объект производного. У производного класса нет никакого специального способа доступа к защищенным членам объектов базового класса.
Чтобы лучше понять это последнее правило, рассмотрим следующий пример:
class Base {
protected:
int prot_mem; // защищенный член
};
class Sneaky : public Base {
friend void clobber(Sneaky&); // есть доступ к Sneaky::prot_mem
friend void clobber(Base&); // нет доступа к Base::prot_mem
int j; // j по умолчанию закрытая
};
// ok: clobber может обращаться к закрытым и защищенным членам Sneaky
void clobber(Sneaky &s) { s.j = s.prot_mem = 0; }
// ошибка: clobber не может обращаться к защищенным членам Base
void clobber(Base &b) { b.prot_mem = 0; }
Если производные классы (и друзья) смогут обращаться к защищенным членам в объекте базового класса, то вторая версия функции clobber (получающая тип Base&) будет корректна. Хоть эта функция и не дружественна классу Base, она все же сможет изменить объект типа Base; для обхода защиты спецификатором protected любого класса достаточно определить новый класс по линии Sneaky.
Для предотвращения такого способа применения члены и друзья производного класса могут обращаться к защищенным членам только тех объектов базового класса, которые встроены в объект производного; к обычным объектам базового типа у них никакого доступа нет.
Открытое, закрытое и защищенное наследованиеДоступ к члену наследуемого класса контролируется комбинацией спецификатора доступа этого члена в базовом классе и спецификатором доступа в списке наследования производного класса. Для примера рассмотрим следующую иерархию:
class Base {
public:
void pub_mem(); // открытый член
protected:
int prot_mem; // защищенный член
private:
char priv_mem; // закрытый член
};
struct Pub_Derv : public Base {
// ok: производный класс имеет доступ к защищенным членам
int f() { return prot_mem; }
// ошибка: закрытые члены недоступны производным классам
char g() { return priv_mem; }
};
struct Priv_Derv : private Base {
// закрытое наследование не затрагивает доступ в производном классе
int f1() const { return prot_mem; }
