類的封裝與繼承

上述例程中，對于C而言，有兩個父類B1、B2，有1個祖父類A，從而A、B1、B2、C構成了典型的菱形結構。使用了虛基類的菱形結構里，對象的內存布局中只有1個A，即祖父類的部分只有1份，且放在最后面，排放順序是B1+B2+C+A。如果沒有用虛繼承機制，那么在C對象的內存布局中會出現2份A部分，這也就是所謂的V型繼承。相應的對象布局為A+B1+A+B2+C。在V型繼承中不能直接從C(即孫子類)直接轉型到A(即祖父類)因為在對象的布局中有2份祖父類的實體，分別從B1、B2而來。編譯器在決議時會存在二義性，它不知道轉型后到底用哪一份實體。可以通過先轉型到某一父類，然后再轉型到祖父類來解決。但使用這種方法時，如果改寫了祖父類的成員變量的內容，runtime不會同步2個祖父類實體的狀態，因此可能會有語義錯誤。
多繼承結構允許1個對象繼承來自不同對象的特征，但也會帶來新的問題。我們看下面的規則。規則10-2-1(推薦)： 多繼承層級中，可訪問的實體名稱應當是相互獨立、不同的。如果名稱含混不清，編譯器將報告名稱沖突，同時不會武斷生成不符合預期的代碼。但是這種含混不清對于開發者來說，并不容易察覺。當成員函數是虛函數時，還有一個需要特別注意的地方：通過explicitly引用基類來解決名稱含混的問題，將會去除函數的“虛”特性。對于本條規則也有例外的情況，比如：相關的重載函數應當看作具有相同的入口。相關說明程序如下：

上述程序定義D時，無法分辨成員中的count和foo()到底來自B1還是B2，造成了不必要的困擾。代碼重用的目的是按不同方式重復使用代碼來實現類、結構、函數等，這就要求代碼必須是通用的，且通用代碼不受使用數據類型和操作的影響，即無論使用什么數據類型通用代碼都是不變的。于是C++提出了類模板的概念：類模版可以為類聲明1種模式，使得類中的某些數據成員、某些成員函數的參數、某些成員函數的返回值能取任意類型。MISRA C++：2008就模板的使用也給出了詳細的規則。
規則14-5-2(強制)： 當具有單參數的模版構造函數時，必須聲明拷貝構造函數。
與開發人員預期的不同，模版的構造函數不會禁止編譯器生成拷貝構造函數。這樣當成員函數要求進行深拷 貝的時候，可能會導致不正確的拷貝語句被執行。這樣的問題往往在程序設計初期不會引起重視，等到面對莫名其妙的問題時，再回過頭來尋找原因，只能一籌莫展。如果在程序設計時就遵循MISRA C++：2008中相關的規則，自然可以避免這樣的困擾。

4 小 結
本文是學習MISRA C++系列連載講座之三。從“統籌兼顧”的角度和大家一起學習討論了MISRA C++：2008中關于類、派生類、成員訪問的控制、特殊的成員函數以及模版的相關規則。其中有意思的例子還有很多，限于篇幅，就不一一展開敘述了。請繼續關注本系列講座的第4講：異常機制的使用。