如何在 C++ 中定义密封类？

Question

如何阻止类被其他类继承。

Answer 1

C++11解决方案

在 C++11 中，您可以通过在定义中使用 final 关键字来封装一个类：

class A final  //note final keyword is used after the class name
{
   //...
};

class B : public A  //error - because class A is marked final (sealed).
{                   //        so A cannot be derived from.
   //...
};

要了解 final 的其他用途，请在此处查看我的答案：

• What is the purpose of the "final" keyword in C++11 for functions?

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C++03解决方案

Bjarne Stroustrup's code : 我可以阻止人们从我的班级派生吗？

class Usable;
class Usable_lock {
    friend class Usable;
private:
    Usable_lock() {}
    Usable_lock(const Usable_lock&) {}
};

class Usable : public virtual Usable_lock {
public:
    Usable();
    Usable(char*);
};
Usable a;

class DD : public Usable { };

DD dd;  // error: DD::DD() cannot access
        // Usable_lock::Usable_lock(): private  member

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通用锁

所以我们可以利用模板来使Usable_lock 足够通用以密封任何类：

template<class T>
class  Generic_lock 
{
    friend T;
    Generic_lock() {}                     //private
    Generic_lock(const Generic_lock&) {}  //private
};

class Usable : public virtual Generic_lock<Usable>
{
public:
    Usable() {}
};

Usable a; //Okay
class DD : public Usable { };

DD dd; //Not okay!

Answer 2

有两种方法，一种是简单便宜的，一种是正确的。 @Naveen 和 @Nawaz 的两个答案是正确的，这需要为您实际想要密封的每个类手动创建一个 sealer 类。

在 adobe 库中使用的并非万无一失的方法是为此使用模板类。问题是您不能将模板参数声明为朋友，这意味着您将不得不从private 切换到不太安全的protected：

template <typename T>
class sealer {
protected: sealer() {}
};
class sealed : virtual sealer<sealed> {};

您可以使用宏自动执行它（我不记得 Adob​​e 代码中宏的确切风格）：

#define seal( x ) virtual sealer<x>
class sealed : seal(sealed) 
{};

现在这将抓住那些在不知道自己不应该继承的情况下错误地尝试继承的人：

class derived : sealed {};
int main() {
   derived d;  // sealer<T>::sealer() is protected within this context
}

但它不会阻止真正想要派生的人，因为他们可以通过自己从模板派生来访问构造函数：

class derived : sealed, sealer<sealed> {};
int main() {
   derived d;
};

我不确定这是否会在 C++0x 中改变，我想我记得一些关于是否允许类模板与它的参数之一成为朋友的讨论，但在粗略搜索草稿时，我真的无法确定.如果允许，那么这将是一个很好的通用解决方案：

template <typename T>
class sealer {
   sealer() {}
   friend class T; // Incorrect in C++03
};

Answer 3

C++11 增加了防止从类继承或简单地防止在派生类中覆盖方法的能力。这是通过特殊标识符final 完成的。例如：

class Base final { };

class Derived1 : Base { }; // ill-formed because the class Base has been marked final

或

class Base {
    virtual void f() final;
};

class Derived : Base {
    void f(); // ill-formed because the virtual function Base::f has been marked final

请注意，final 不是语言关键字。它在技术上是一个标识符；它只有在那些特定的上下文中使用时才会获得特殊的含义。在任何其他位置，它都可以是有效的标识符。

Answer 4

基于 Bjarne Stroustrup 的 http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html#no-derivation 常见问题解答 没有使用朋友关键字的小修改：

// SEALED CLASS DEFINITIONS
class Usable_lock {
protected:
    Usable_lock() {}
    Usable_lock(const Usable_lock&) {}
};
#define sealed_class private virtual Usable_lock

// SEALED CLASS USAGE EXMAPLES
class UsableLast : sealed_class {
public:
    UsableLast(){}
    UsableLast(char*){}
};
class DD : public UsableLast {};

// TEST CODE
template <class T> T createInstance() {
    return T();
}
int main()
{
    createInstance<UsableLast>();
//  createInstance<DD>();
    return 0;
}

Answer 5

以下代码展示了如何在 C++/CLI 中定义密封类。

class A sealed
{
    //here goes the class code
};

class B : public A
{
};

现在 B ：不能从 A 继承，因为它已被声明为“密封”。也可以在这里找到关于sealed关键字的详细解释http://msdn.microsoft.com/en-us/library/0w2w91tf.aspx

更新：添加了 C++/CLI ，其他答案也显示了使用 final 关键字实现相同功能的最新 C++11 方法。

Answer 6

你不能。 C++ 不是 Java 或 C#。恕我直言，也没有任何意义。