[转]实现一个无法被继承的C++类

Posted 2020-08-26

 

From:http://blog.csdn.net/lazy_tiger/article/details/2224899

 

  一个类不能被继承，也就是说它的子类不能构造父类，这样子类就没有办法实例化整个子类从而实现子类无法继承父类。我们可以将一个类的构造函数声明为私有，使得这个类的构造函数对子类不可见，那么这个类也就不能继承了。但是，这引出一个问题，客户程序岂不是也无法实例化这个类了？OK，让我们参考一下Singleton模式，用一个static函数来帮助创建这个类的实例，问题就解决了！

class CParent
{
private:
    CParent(int v){m_v = v;}
    ~CParent(){}

    int m_v;
    static CParent * m_instance;
public:
void fun(){cout << "The value is: " << m_v << endl;}
    static CParent * getInstance(int v);
};
CParent * CParent::m_instance = NULL;

CParent * CParent::getInstance(int v)
{
    m_instance = new CParent(v);
    return m_instance;
}

         这是一个有效的方法，但是static函数创建出来的实例必然是static的。而且，这个类不能像普通的类那样构建对象，比如：

CParent c;  // impossible

换个思路考虑一下，友元不也是不能被继承的么？我们可以把类的构造函数定义为private的同时，定义友元函数来帮助构造类的实例。

 

class CParent
{
private:
    CParent(int v){m_v = v;}
    ~CParent();

    int m_v;
public:
    void fun(){cout << "The value is: " << m_v << endl;}
    friend CParent * getInstance(int v);
};

CParent * getInstance(int v)
{
    CParent * pinstance = new CParent(v);
    return pinstance;
}

   

 

这个类也是不能被继承的，但是出现的问题和前面一样：我们还是不能像对普通类那样对待这个类。

现在设想一下，有一个CParent类，我们不希望他能够被继承。在友元不能被继承的思路指引下，我们要考虑让CParent的友元属性不能被继承。假设有一个辅助类CNoHeritance，CParent是CNoHeritance类的友元。还要假设一个CChild类，它试图去继承CParent类（如果它有这个能耐的话）。

先把CNoHeritance类的构造函数定义成private，然后将CParent声明为CNoHeritance的友元类。同时CParent继承了CNoHeritance类。到目前为止，CNoHeritance除了CParent类以外，谁也无法对它进行访问和实例化。CChild因为无法继承CParent的友元特性，所以CChild无法对CNoHeritance直接进行实例化（但是可以通过CParent）。

        到目前为止，CParent还是可以被继承的。这是一个trick.让我们整理一下思路，下面的图说明了CNoHeritance, CParent和CChild三个类之间的关系。

 

如果我们让CParent类虚继承CNoHeritance类，根据虚继承的特性，虚基类的构造函数由最终的子类负责构造。因此CChild如果要想继承CParent，它必须能够构造CNoHeritance，这是不可能的！因此，我们的CParent也就终于成为了一个无法继承的类。

class CNoHeritance
{
private:
    CNoHeritance(){}
    ~CNoHeritance(){}
    friend class CParent;
};

class CParent : virtual public CNoHeritance
{
public:
    CParent(int v){m_v = v;}
    ~CParent(){};
private:
    int m_v;

public:
    void fun(){cout << "The value is: " << m_v << endl;}
};

class CChild : public CParent
{
public:
    CChild():CParent(10){}
    ~CChild(){}
};

 

    需要注意的是，我们这里引入的CNoHeritance类对整个程序而言，只引入了Private的构造函数和析构函数，所以不会因为可能的菱形继承带来二义性.