假设我告诉你 class(类)D 从 class(类)B publicly derived(公有继续),而且在 class(类)B 中定义了一个 public member function(公有成员函数)mf。mf 的参数和返回值类型是无关紧要的,所以我们就假设它们都是 void。换句话说,我的意思是:
class B { public: void mf(); ... }; class D: public B { ... }; 甚至不必知道关于 B,D,或 mf 的任何事情,给定一个类型为 D 的 object(对象)x,
D x; // x is an object of type D 对此你或许非常吃惊,
B *pB = &x; // get pointer to x pB->mf(); // call mf through pointer 的行为不同于以下代码:
D *pD = &x; // get pointer to x pD->mf(); // call mf through pointer 因为在两种情况中,你都调用了 object(对象)x 中的 member function(成员函数)mf。因为两种情况中都是同样的 function(函数)和同样的 object(对象),它们的行为应该有相同的方式,对吗?
是的,应该。但是也可能不,非凡地,假如 mf 是 non-virtual(非虚拟)而 D 定义了它自己的版本的 mf:
class D: public B { public: void mf(); // hides B::mf; see Item33 ... };
假如你在编写 class D 而且你重定义了一个你从 class B 继续到的 non-virtual function(非虚拟函数)mf,D 的 objects(对象)将很可能表现出不协调的行为。非凡是,当 mf 被调用时,任何给定的 D object(对象)的行为既可能像 B 也可能像 D,而且决定因素与 object(对象)本身无关,但是和指向它的 pointer(指针)的声明类型有关。references(引用)也会像 pointers(指针)一样表现出莫名其妙的行为。
前文解释了 public inheritance(公有继续)意味着 is-a,在《C++箴言:接口继续和实现继续》一文中记述了为什么在一个 class(类)中声明一个 non-virtual function(非虚拟函数)是为这个 class(类)设定一个 invariant over specialization(超越非凡化的不变量),假如你将这些经验应用于 classes(类)B 和 D 以及 non-virtual member function(非虚拟函数)B::mf,那么:
每一件适用于 B objects(对象)的事情也适用于 D objects(对象),因为每一个 D objects 都 is-a(是一个)D objects(对象);
从 B 继续的 classes(类)必须同时继续 mf 的 interface(接口)和 implementation(实现),因为 mf 在 B 中是 non-virtual(非虚拟)的。
现在,假如 D 重定义 mf,你的设计中就有了一处矛盾。假如 D 真的需要实现不同于 B 的 mf,而且假如每一个 B objects(对象)——无论如何非凡——都必须使用 B 对 mf 的实现,那么每一个 D 都 is-a(是一个)B 就完全不成立。在那种情况下,D 就不应该从 B publicly inherit(公有继续)。另一方面,假如 D 真的必须从 B publicly inherit(公有继续),而且假如 D 真的需要实现不同于 B 的 mf,那么 mf 反映了一个 B 的 invariant over specialization(超越非凡化的不变量)就不会成立。在那种情况下,mf 应该是 virtual(虚拟)的。最后,假如每一个 D 真的都 is-a(是一个)B,而且假如 mf 真的相当于一个 B 的 invariant over specialization(超越非凡化的不变量),那么 D 就不会真的需要重定义 mf,而且想都不能想。