C++设计实现一个不能被继承的类

浏览数：23 / 时间：2015年06月08日

　　C++不同于Java，Java中被final关键字修饰的类不能被继承，C++能实现不被继承的类，但是需要自己实现。

　　为了使类不被继承，最好的办法是使子类不能构造父类的部分，此时子类就无法实例化整个子类。在C++中，子类的构造函数会自动调用父类的构造函数，子类的析构函数也会自动的调用父类的析构函数，所以只要把类的构造函数和析构函数都定义为private()函数，那么当一个类试图从他那儿继承时，必然会由于试图调用构造函数、析构函数而导致编译错误。此时该类即不能被继承。

　　但由此会造成一个问题，private的构造函数与析构函数无法得到该类的实例，此时可以通过定义静态类来创建和释放类的实例。

　　程序示例如下：

 1 class FinalClass1
 2 {
 3     public:
 4         static FinalClass1* GetInstance()
 5         {
 6             return new FinalClass1;
 7         }
 8 
 9         static void DeleteInstance(FinalClass1* pInstance)
10         {
11             delete pInstance;
12             pInstance = 0;
13         }
14 
15     private:
16         FinalClass1(){}
17         ~FinalClass1(){}
18 };

　　在上例中，FinalClass1这个类是不能被继承的，但是通过这个方法得到的实例都位于堆上，需要程序员手工释放。

　　考虑到这个局限性，设计如下一个类。

 1 template <typename T> class MakeFinal
 2 {
 3         friend T;
 4     private:
 5         MakeFinal(){}
 6         ~MakeFinal(){}
 7 };
 8 
 9 class FinalClass2 : virtual public MakeFinal<FinalClass2>
10 {
11     public:
12         FinalClass2(){}
13         ~FinalClass2(){}
14 };

　　上例中的FinalClass2类使用起来与一般的类没有任何区别，既可以在栈上，也可以在堆上创建实例。而MakeFinal <FinalClass2>的构造函数和析构函数都是私有的，但由于类FinalClass2是它的友元函数，因此在FinalClass2中调用MakeFinal <FinalClass2>的构造函数和析构函数也不会造成编译错误。

　　对于FinalClass2类而言，继承一个类并创建它的实例时，他会出现编译错误。程序代码示例如下：

1 class Try : public FinalClass2
2 {
3     public:
4         Try(){}
5         ~Try(){}
6 };
7 
8 Try temp;

　　由于FinalClass2是从类MakeFinal <FinalClass2>虚继承过来的，在调用Try的构造函数时，会直接跳过FinalClass2，而直接调用MakeFinal <FinalClass2>的构造函数。但由于类Try不是MakeFinal<FinalClass2>的友元，因此不能调用其私有的构造函数。所以，试图从FinalClass2继承的类，一旦实例化，都会导致编译错误，因此FinalClass2不能被继承。

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