面向对象的设计（3）

<script>function StorePage(){d=document;t=d.selection?(d.selection.type!='None'?d.selection.createRange().text:''):(d.getSelection?d.getSelection():'');void(keyit=window.open('http://www.365key.com/storeit.aspx?t='+escape(d.title)+'&u='+escape(d.location.href)+'&c='+escape(t),'keyit','scrollbars=no,width=475,height=575,left=75,top=20,status=no,resizable=yes'));keyit.focus();}</script>

在基于对象的程序设计中，通常类的提供者只有一个，但是类的用户有许多个提供者

设计，并且通常也会实现。类用户使用提供者提供的公有接口行为的分离，可通过将类分成公

有与私有访问级别而反映出来。

在继承机制下，有多个类的提供者。一个提供基类实现，可能还有一些派生类，另外一

个或多个提供者在继承层次的生命周期内提供派生类。这种行为也是一种实现行为。于类的

提供者经常但并不总是需要访问基类的实现。为了提供这种能力，同时还要防止对基类

实现的一般性访问。C++提供了另外一个访问级别保护protected ，级别在类的保护区

域内的数据成员和成员函数。不提供给一般的程序，只提供给派生类放在基类的私有区

域内的成员，只能供该类自己使用。派生类不能使用下面是修改过的IntArray 类

class IntArray {

public:

// 构造函数

explicit IntArray( int size = DefaultArraySize );

IntArray( int *array, int array_size );

IntArray( const IntArray &rhs );

// 虚拟析构函数

virtual ~IntArray() { delete [] ia; }

// 等于和不等于操作

bool operator==( const IntArray& ) const;

bool operator!=( const IntArray& ) const;

IntArray& operator=( const IntArray& );

int size() const { return _size; }

// 去掉了索引检查功能 . . .

virtual int& operator[](int index) { return ia[index]; }

virtual void sort();

virtual int min() const;

virtual int max() const;

virtual int find( int value ) const;

protected:

// 参见13.5 节的说明

static const int DefaultArraySize = 12;

void init( int sz, int *array );

int _size;

int *ia;

};

在面向对象与基于对象的设计中，指明一个类的成员是public 的准则没有变化，重新设

计的IntArray 类将被用作基类，它仍然把构造函数析构函数下标操作符min()和max()

等等声明为公有成员，这些成员继续提供公有接口，但现在接口不只为IntArray 类服务，同

时也为从它派生的整个继承层次服务。

非公有的成员到底该声明为protected 还是private？ 类成员是新的设计准则。如果希望防

止派生类直接访问某个成员，我们就把该成员声明为基类的private成员，如果确信某个成员

提供了派生类，需要直接访问的操作或数据存储，而且通过这个成员派生类的实现会更有效

则我们把该成员声明为protected ，对于IntArray 类，我们已经将全部数据成员设置成protected，

也就是实际上允许后续派生的类访问IntArray 的实现细节。

为了把一个类设计成基类，要做的第二个设计考虑是找出类型相关的成员函数，并把这些成员函数标记virtual 虚拟的。

对于类型相关的成员函数，它的算法由特定的基类或派生类的行为或实现来决定。例如

对每种数组类型下标操作符的实现是不同的，所以我们将它声明为Virtual

等于不等于操作符和size()成员函数的实现对于其应用的数组类型来说是独立的。因此

不把它声明成Virtual。