【C++ Miscellany】继承体系非尾端类设计为抽象类

部分赋值问题

用软件来处理两种动物：蜥蜴和鸡

class Animal
{
public:
	Animal& operator = (const Animal& rhs);
	...
};
 
class Lizard: public Animal
{
public:
	Lizard& operator = (const Lizard& rhs);
	...
};
 
class Chicken: public Animal
{
	Chicken& operator = (const Chicken& rhs);
	...
};

以下代码将导致只有"liz1的Animal成分"被修改，即部分赋值问题：

Lizard liz1;
d liz2;
 
Animal* pAnimal1 = &liz1;
Animal* pAnimal2 = &liz2;
...
*pAnimal1 = *pAnimal2;

解决一：

让赋值操作符成为虚函数

class Animal
{
public:
	virtual Animal& operator = (const Animal& rhs);
	...
};
 
class Lizard: public Animal
{
public:
	virtual Lizard& operator = (const Animal& rhs);
	...
};
 
class Chicken: public Animal
{
	virtual Chicken& operator = (const Animal& rhs);
	...
};

Lizard liz;
Chicken chick;
 
Animal* pAnimal1 = &liz;
Animal* pAnimal2 = &chick;
...
*pAnimal1 = *pAnimal2;	//任何类型的Animal出现在赋值动作的右边

如果Animal::operator=是虚函数，先前的赋值行为就会调用正确的Lizard的操作符；缺点 是：运行期间要进行所有类型的检验区分操作，于是使用dynamic_cast协助完成任务，但又会为动态判断付出复杂度和成本。

解决二：

将Animal设计为抽象类：

• 允许Animal对象互相赋值；
• 禁止部分赋值和异型赋值；
• 派生类的赋值操作符可以调用基类的赋值操作符。

class AbstractAnimal 
{ 
protected:
 Animal& operator=(const Animal& rhs); 
 
public: 
 virtual ~Animal() = 0; 
}; 

class Lizard: public Animal 
{ 
public: 
 Lizard& operator=(const Lizard& rhs); 
}; 

class Chicken: public Animal 
{ 
public: 
 Chicken& operator=(const Chicken& rhs); 
};

总结

你发现自己需要产生一个具体类，继承自程序库的一个具体类，而你只能使用该程序库，不能修改，怎么办？

1. 将你的具体类派生自既有的（程序库中的）具体类，但需要注意本条款一开始所验证的赋值相关问题等；
2. 试着在程序库集成体系中找到更高的抽象类，其中有你需要的大部分功能，继承它；
3. 以"你所希望继承的那个程序库类"来实现你的新类；
4. 手上有什么就用什么。

一般性的法则是：继承体系中的non-leaf（非尾端）类应该是抽象类。