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在C++里写一个不能被继承的类

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这是最近看到的一道面试题,最近是看了不少道面试题,C++里各种变态的问法。这道题算是比较正常的吧。在C++语言里,是没有类似Java里final class的概念的,但是学C++的人心里一定要相信,C++是万能的。于是有人给出了一种解法

代码我在下面再贴一下吧,不过著作权归原作者所有,向原作者表示敬意。

template class MakeFinal

{

      friend T;

private :

      MakeFinal() {}

      ~MakeFinal() {}

};

class FinalClass: virtual public MakeFinal

{

public :

      FinalClass() {}

      ~FinalClass() {}

};

这个方法行不行,行!请注意红色的部分,由于声明了T是友元类,所以可以访问自己的私有成员函数,当然也包括构造和析构函数;但是由于FinalClass是虚继承自MakeFinal,所以当有一个类ChildClass: public FinalClass时,会先调用虚基类MakeFinal的构造函数,由于调用者是ChildClass,所以无法调用。上述代码要是把virtual去调,则可以有ChildClass: public FinalClass,因为普通的继承是由子类调用父类的构造函数,向上调用,ChildClass的父类FinalClass是可以调用MakeFinal的构造函数的,所以这里虚继承是必须的。不然就无法实现一个不能被继承的类。

这个方法有没有局限,答案是有。上述代码第一个红色的部分,只要在支持c++0x标准的编译器里才能编译通过,GCC 4.4就算是加上-std=c++0x也不能通过,因为4.4只是部分支持了c++0x的标准。是不是就不能做出一个在GCC 4.4里可以用的FinalClass了?非也,C++是万能的。嗯,你在friend后面直接加个class后,GCC会报有编译错误,此路是不通的。客官就别试了。

我们定义另一个结构体:

template

struct Clazz

{

      typedef T Type;

};

然后把原来的FinalClass略加修改:

template class MakeFinal

{

      friend class Class::Type;

private :

      MakeFinal() {}

      ~MakeFinal() {}

};

OK,在GCC里可以编译通过了,并且虚继承了MakeFinal的类是无法再被继承的了,会在编译的时候报错。

小结,其实我们的目的就只有一个,把基类或是基类的基类的构造函数变成私有的。这样子类再继承这个类是,因为无法调用构造函数,就会产生编译时错误,自然也就没有办法继承了。

上述在GCC里能用的办法也不是我想出来的,出处在这里

后来想想那个办法有点绕,其实只要想办法让孙子类无法调用基类的构造函数就可以了,可以有很简单的办法能做到,不需要使用模板呀、友元呀那些比较复杂的机制。具体的代码如下:

class AbstractFinal
{     protected:
         AbstractFinal() {}
         ~AbstractFinal() {}
};

class FinalClass: virtual private AbstractFinal
{

};

只要理解我标红的地方就可以了,把AbstractFinal的构造函数设置成私有的,然后FinalClass以私有虚继承的方式继承AbstractFinal类,这个时候,再有FinalClass的子类就无法调用AbstractFinal的构造函数(对其是私有的),所以也就形成了一个无法被继承的类。

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