EffectiveC++-条款39：明智而审慎地使用 private 继承

一. 内容

1. 对于 public 继承，条款32曾论证过是 is-a 关系。而对于 private 继承，显然并不是 is-a 的关系。

2. 我们先看看 private 继承的意义

   • 如果 derived class 和 base class 是 private 继承，那么从 derived class 到 base class 的转换将失败。
   • 由 private base class 继承而来的所有成员，在 derived class 中访问权限都将变为 private。

     ---

3. 现在让我们讨论其意义，private 继承意味着：is-implemented-in-terms-of （根据某物实现出）。private 继承可以看作纯粹是为了实现细节，它需要的不是类似 public 继承可以向外提供接口，仅仅是为了类中机能的实现。

4. 但值得注意的是，刚刚条款38曾说，复合（composition）也可以体现这种关系。那么我们怎么取舍呢？答案很简单：尽可能使用复合，必要时才使用 private 继承。那什么时候才是必要？当需要 protected 成员或 virtual 函数的时候，因为复合的访问权限有限，而且无法覆写其方法。

5. 其实还有一种激进情况，这种情况真是够激进的，只适用于你所处理的 class 不带任何数据时。这样的 class 不存在任何成员函数或变量。示例：

   class Empty {};
   
   class DemoWithEmpty {
   private:
       int x;
       FEmpty Empty;
   };
   
   inline void Try(){
   	DemoWithEmpty DemoWithEmpty;
       Empty Empty;
       std::cout<<sizeof(Empty)<<"\n";  //1
       std::cout<<sizeof(DemoWithEmpty)<<"\n"; //8
   }
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   可以看到，一个不含任何成员的 class 的大小居然为 1。因为C++规定凡是独立对象都必须有非零大小。所以你可以发现 sizeof（Empty）的大小为 1，而且几乎所有的编译器都这样做。至于为什么含一个 int 大小的 class 是 8，这涉及到内存对齐的问题，不必详细讨论。

   或许你注意到了，独立对象才需要有非零大小，这意味着继承而来的 Empty class 大小可以不受约束：

   class FEmpty {};
   
   class DemoWithEmpty :private FEmpty{
   private:
       int x;
   };
   	
   inline void Try(){
   	DemoWithEmpty DemoWithEmpty;
       Empty Empty;
       std::cout<<sizeof(Empty)<<"\n";  //1
       std::cout<<sizeof(DemoWithEmpty)<<"\n"; //4
   }
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   DemoWithEmpty 所用大小正好等于一个 int 的大小，而这种表现就是所谓的 EBO（empty base optimization）空白基类最优化。值得注意的是，EBO一般在单一继承下才可行。

6. 尽管有这些例外情况，让我们回到根本。大部分 class 并非 empty，这很少成为你使用 private 继承的理由。只有当你面对需要访问 base class 的 protected 成员或者覆写 virtual 函数时，private 继承才被纳入考虑。当你审视完所有方案，仍然认为 private 继承是最佳方法，才使用它。

二. 总结

1. Private 继承意味 is-implemented-in-terms-of（根据某物实现出）。它通常比复合（composition）的级别低。但是当 derived class 需要访问 protected base class 的成员，或需要重新定义继承而来的 virtual 函数时，这么设计是合理的。
2. 和复合（composition）不同，private 继承可以造成 empty base 最优化。这对致力于对象尺寸最小化的程序库开发者而言，可能很重要。