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C++编程实践—类的私有化设计

news 2026/7/30 21:41:39

一、说明

在C++中其实有许多小技巧性的知识点。这些知识点，虽然说无法启动什么令人眼前一亮的感觉，但如果在某些特定的场合下，其实还可以达到一些特殊的目的。另外，这些小的知识点往往也是C++编程思想的一种具体的表现。

二、类的私有化管理

在这些小的知识点中，类的私有化控制是一个重要的点。它可以分成两个部分：

从类的实现控制即不可继承
一般来说，这种机制是最常见的一种机制。不允许继承的方式主要有以下几种：
类的构造函数的私有化：这是C++11以前的常见用法。由于无法进行父类对象构造，所以继承机制自然会失效
使用新的关键字final：这是C++11后的经典的用法
使用其它一些设计技术实现类似final：可以通过模板技术等来实现类似final的实现。不过种方法不推荐
从设计角度隐藏不可见
使用内部类：这种比较少见，类似于私有化的内部变量不可访问
使用设计隐藏：典型的如Pimpl对外隐藏使用

其实对于C++开发者来说，真正让大家普遍感知的是以第一种居多。而第二种经常被大家划分到设计中，而不是当作私有化的处理逻辑。

三、应用

在C++的实际开发中，对类的私有化的其实有很多的应用场景。主要包括：

设计的安全性
在交易管理等的安全验证类模块中，应该拒绝继承；在类的设计中为了保证代码的安全性，保证设计合理性，不允许继承强制让开发者放弃使用继承
接口具现化控制
为了保证接口的稳定，一般禁止对接口类进行具现化的实现类禁止继承处理
专有的应用类
在一些特定的应用如数学类、特定数据类及其它一些基础类时，明确禁止使用继承
保护析构函数
这种情况比较特殊，如必须将构造和析构函数私有化即防止外部显示的调用它们。在前面的强制堆/栈分配时进行过分析，些处不再赘述
极致性能追求
这个其实是对继承中虚拟函数的性能损失的一种处理方式

这些技术点往往都融入了其它的一些技巧的应用中，所以往往被大家忽略。另外还有一个重要的场景没有说明，就是在面试的时候，这些问题是经常被遇到的。

四、例子

下面看几个典型的小例子：

//私有化构造函数class Base{private:Base(){}// 私有~Base(){}// 私有-特定场景public:staticBase*create(){returnnewBase();}};//使用CRTP进行控制class Derived:public Base{};#include<type_traits>template<typename Derived,typename Base>class CheckFinal{static_assert(!std::is_base_of<Base,Derived>::value,"the class forbidden inherited!");};class Base{public:Base(){}};class Derived:public Base{CheckFinal<Derived,Base>check;};