1.5.3 Множественное наследование

Если класс A является базовым классом для B, то B наследует атрибуты

A. т.е. B содержит A плюс еще что-то. С учетом этого становится очевидно,

что хорошо, когда класс B может наследовать из двух базовых классов A1 и

A2. Это называется множественным наследованием.

Приведем некий типичный пример множественного наследования. Пусть есть

два библиотечных класса displayed и task. Первый представляет задачи,

информация о которых может выдаваться на экран с помощью некоторого

монитора, а второй - задачи, выполняемые под управлением некоторого

диспетчера. Программист может создавать собственные классы, например,

такие:

class my_displayed_task: public displayed, public task

{

// текст пользователя

};

class my_task: public task {

// эта задача не изображается

// на экране, т.к. не содержит класс displayed

// текст пользователя

};

class my_displayed: public displayed

{

// а это не задача

// т.к. не содержит класс task

// текст пользователя

};

Если наследоваться может только один класс, то пользователю доступны

только два из трех приведенных классов. В результате либо получается

дублирование частей программы, либо теряется гибкость, а, как правило,

происходит и то, и другое. Приведенный пример проходит в С++ безо всяких

дополнительных расходов времени и памяти по сравнению с программами, в

которых наследуется не более одного класса. Статический контроль типов от

этого тоже не страдает.

Все неоднозначности выявляются на стадии трансляции:

class task

{

public:

void trace ();

// ...

};

class displayed

{

public:

void trace ();

// ...

};

class my_displayed_task:public displayed, public task

{

// в этом классе trace () не определяется

};

void g ( my_displayed_task * p )

{

p -> trace (); // ошибка: неоднозначность

}

В этом примере видны отличия С++ от объектно-ориентированных диалектов

языка Лисп, в которых есть множественное наследование. В этих диалектах

неоднозначность разрешается так: или считается существенным порядок

описания, или считаются идентичными объекты с одним и тем же именем в

разных базовых классах, или используются комбинированные способы, когда

совпадение объектов доля базовых классов сочетается с более сложным

способом для производных классов. В С++ неоднозначность, как правило,

разрешается введением еще одной функции:

class my_displayed_task:public displayed, public task

{

// ...

public:

void trace ()

{

// текст пользователя

displayed::trace (); // вызов trace () из displayed

task::trace (); // вызов trace () из task

}

// ...

};

void g ( my_displayed_task * p )

{

p -> trace (); // теперь нормально

}

1.5.4 Инкапсуляция

Пусть члену класса (неважно функции-члену или члену, представляющему

данные) требуется защита от "несанкционированного доступа". Как разумно

ограничить множество функций, которым такой член будет доступен? Очевидный

ответ для языков, поддерживающих объектно-ориентированное

программирование, таков: доступ имеют все операции, которые определены для

этого объекта, иными словами, все функции-члены. Например:

class window

{

// ...

protected:

Rectangle inside;

// ...

};

class dumb_terminal : public window

{

// ...

public:

void prompt ();

// ...

};

Здесь в базовом классе window член inside типа Rectangle описывается

как защищенный (protected), но функции-члены производных классов,

например, dumb_terminal::prompt(), могут обратиться к нему и выяснить, с

какого вида окном они работают. Для всех других функций член

window::inside недоступен.

В таком подходе сочетается высокая степень защищенности

(действительно, вряд ли вы "случайно" определите производный класс) с

гибкостью, необходимой для программ, которые создают классы и используют

их иерархию (действительно, "для себя" всегда можно в производных классах

предусмотреть доступ к защищенным членам).

Неочевидное следствие из этого: нельзя составить полный и

окончательный список всех функций, которым будет доступен защищенный член,

поскольку всегда можно добавить еще одну, определив ее как функцию-член в

новом производном классе. Для метода абстракции данных такой подход часто

бывает мало приемлемым. Если язык ориентируется на метод абстракции

данных, то очевидное для него решение - это требование указывать в

описании класса список всех функций, которым нужен доступ к члену. В С++

для этой цели используется описание частных (private) членов. Оно

использовалось и в приводившихся описаниях классов complex и shape.

Важность инкапсуляции, т.е. заключения членов в защитную оболочку,

резко возрастает с ростом размеров программы и увеличивающимся разбросом

областей приложения. В $$6.6 более подробно обсуждаются возможности языка

по инкапсуляции.