为什么虚函数是私有的？答案

【问题标题】：Why would a virtual function be private?为什么虚函数是私有的？
【发布时间】：2010-11-11 03:52:58
【问题描述】：

我刚刚在一些代码中发现了这一点：

class Foo {
[...]
private:
    virtual void Bar() = 0;
[...]
}

这有什么目的吗？

（我正在尝试将一些代码从 VS 移植到 G++，这引起了我的注意）

【问题讨论】：

对不起，到底哪部分让您感到困惑？
“私人”部分。
我不知道人们是否赞成之前的评论，因为这听起来很滑稽，或者他们也很困惑......
这个问题对我来说很有意义，尽管可能是因为我误解了其他一些概念。如果子类无法访问/覆盖私有函数，而该私有函数是虚拟的......它如何被使用？

标签： c++ private virtual-functions access-specifier overriding

【解决方案1】：

请参阅this Herb Sutter article，了解您为什么要这样做。

【讨论】：

最好用自己的话解释或总结答案。分布式自然ftw。 ;)
不，最好不要。我不知道 Greg 的教学技能如何，但我怀疑他们是否比 Sutters 更好。
所以本质上这里的重点是强制执行模板方法模式？这样派生类可以覆盖该方法，但只有基类可以调用它？我想这很有用，但由于派生类可以创建自己的内部方法并从 Bar() 调用它，我不确定这是否符合建议。
Herb Sutter 在这里不是最容易阅读的，所以最好有一个摘要。但是他的话题真的很注重细节，所以我不知道这是否可能或有帮助。萨特需要一定的经验才能弄清楚他为什么是对的。
他使用的主要理由是将接口（公共函数）与实现（虚拟函数）分开。要了解更多细节，您真的只是读过这篇文章 - 这是一本很棒的 IMO 读物。

【解决方案2】：

这是一个纯虚函数，恰好是私有的。这使得派生类必须实现该方法。在本例中为 Bar。

我认为您可能会感到困惑，因为这样做是为了在 C++ 中创建“接口”，而且很多时候人们认为这些是公共的。在某些情况下，您可能希望定义一个私有接口，其中公共方法使用这些私有方法以确保调用它们的顺序。（我相信这叫做模板方法）

举个比较差的例子：)

类记录文件 { 民众： RecordFile(const std::string &filename); 无效进程(const Record &rec) { // 调用派生类函数过滤掉 // 记录这个类的派生实例 // 不关心如果（过滤器记录（rec）） { writeRecordToFile(rec); } }; 私人的： // 如果记录很重要，则返回 true // 并且应该保留 virtual bool filterRecord(const Record &rec) = 0; 无效 writeRecordToFile(const Record &rec); };

【讨论】：

我不明白，因为私有方法在派生类中不可见。派生类如何覆盖它无法以任何方式“看到”、调用或访问的方法？
+1 - 你为 Herb Sutter 的论点给出了实际的理由。
Abelenky，您已经指出了有关私有虚拟的主要混淆来源，但事实是您不必能够调用函数能够定义它。这让基类告诉它的后代，“给我一个函数，但我自己决定什么时候调用它。”
仅供参考，您在类声明的结束大括号后缺少一个分号。 ;)
@RobKennedy 我希望您的评论被发布/接受作为答案，因为它是对实际发生的事情的最清晰、最简洁的解释。没有一个答案能解释得差不多。

【解决方案3】：

ISO C++ 2003 明确允许：

§10.3 没有说明访问说明符，甚至在第二个子句中包含一个脚注，说明虚函数覆盖的上下文：

[...] 访问控制（第 11 条）是在确定时不考虑覆盖。

代码完全合法。

【讨论】：

【解决方案4】：

我将引用伟大的C++ FAQ Lite 的简短解释，总结得很好：

[23.4] 什么时候应该有人使用 private 虚拟机？

几乎没有。

受保护的虚拟机没问题，但是私有虚拟通常是一个网络失利。原因：私有虚拟混淆新的 C++ 程序员和困惑增加成本，延误进度，以及降低风险。

新的 C++ 程序员会被私人虚拟，因为他们认为私有虚拟不能被覆盖。毕竟，派生类不能访问其私有的成员基类，所以他们问，可以吗？从其覆盖私有虚拟基类？有解释以上，但那是学术性的。这真正的问题是几乎每个人他们第一次跑步时会感到困惑进入私人虚拟和混乱不好。

除非有令人信服的理由相反，避免使用私有虚拟。

同时更新了 C++ FAQ Lite：

顺便说一句，私有虚拟可以被覆盖，这让大多数新手 C++ 程序员感到困惑，更不用说是有效的了。我们都被告知基类中的私有成员在派生的类中是不可访问的，这是正确的。然而，派生类的这种不可访问性与虚拟调用机制没有任何关系，虚拟调用机制与派生类无关。由于这可能会使新手感到困惑，C++ FAQ 以前建议使用受保护的虚拟而不是私有虚拟。然而，私有虚拟方法现在已经足够普遍，新手的困惑已不再是问题。

【讨论】：

我认为克莱恩和萨特在这里不同意。请参阅 Greg Rogers 答案中的链接。
这就是我不喜欢 C++ 常见问题解答的原因，它充满了有时只是愚蠢的观点，并且违背了该领域一些领先思想家定义的最佳实践。请参阅 Herb Sutters 的回答，以获得更好的解释，并提出反对意见。
-1：很多事情让新的 C++ 程序员感到困惑。我们是否劝阻他们不要使用这些东西。不，当然不是因为如果我们这样做，他们会留下新的 C++ 程序员。真是一堆废话。
@Martin 强烈同意。常见问题解答中说的很多事情让我咬牙切齿！但我想总比没有好。
我可能同意这里制作的所有 cmets，我之前不知道它的“真实”用法。但我认为对于 C++ FAQ 所针对的人来说，它提供的答案是好的。它可能缺少的是对 Sutter 文章的引用，而不是说它没用。

【解决方案5】：

通常的“学术”答案是：访问说明符和虚拟性是正交的 - 一个不会影响另一个。

更实际一点的答案：私有虚函数通常用于实现Template Method 设计模式。在不支持私有虚函数的语言中，模板方法需要是公共的，尽管它并不是真正要成为接口的一部分。

【讨论】：

如果访问说明符和虚拟性是正交的，那么为什么ideone.com/JjbVOP 编译失败？虚拟函数调用在运行时解决而不是编译时，那么我在程序中做错了什么？是不是可以通过派生类覆盖基类的受保护虚方法？
@Destructor 该编译错误是因为您试图从main() 调用Parent 的受保护方法。
"在不支持私有虚函数的语言中，模板方法需要公有..." -- 你的意思是虚方法需要公有吗？

【解决方案6】：

它是一个纯虚函数。从“Foo”派生的任何最终实现都必须实现“Bar”函数。

【讨论】：

除了它被标记为“私人”。 OP 没有把他的问题说清楚，在我意识到它被标记为私有之前，我不得不看一两秒钟，所以 +1 否定 -1。

【解决方案7】：

它使函数成为纯虚函数，而不是虚函数。

默认情况下不提供实现，其目的是函数实现必须由继承类指定。但是，这可以被覆盖。

您有时会看到完整的类，其中所有成员函数都以这种方式指定为纯虚函数。

这些是抽象基类，有时称为接口类，ABC 的设计者对您说，“我现在知道如何为这个基类的所有特化实现这个功能。但是，你必须为您的专业化工作定义了所有这些，并且您知道您的对象应该如何表现”。

编辑：糟糕，刚刚发现成员纯虚函数是私有的。（感谢 Michael）这会稍微改变一些事情。

当使用私有继承继承这个基类时，它会改变一些事情。基本上，基类的设计者正在说的是，当您的派生类调用基类中的非私有函数时。部分行为已委托给您在派生类中对函数的专门化。非私有成员正在做“某事”，而“某事”的一部分是通过纯虚拟基类函数调用您的实现。

因此，Foo 中的一些公共函数正在调用 Foo 中的 Bar 函数，它依赖于您将为特定情况提供 Bar 函数的专门实现这一事实。

Scott Meyers 将此称为“实施方面”。

顺便说一句，只是对那些也没有在问题中看到“细则”的人迅速删除的答案数量嗤之以鼻！ (-:

HTH

干杯，

【讨论】：

【解决方案8】：

它似乎服务的唯一目的是提供一个通用接口。

顺便说一句，即使一个函数被声明为私有虚拟，它仍然可以通过类实例或朋友来实现和调用。

尽管如此，这种东西通常是用来作为接口的，但我不这样做。

【讨论】：