條款36：絕不重新定義繼承而來的non-virtual函數

以1個例子來展開本條款論述內容。假定class D是class B的派生類，class B中有1個public成員函數mf：

class B{
public:
    void mf();
    ……
};

class D: public B {……};

由1下方式調用

D x;
B* pB=&x;
pB->mf();
D* pD=&x;
pD->mf();

上面的兩次調用函數mf得到的行動相同嗎？雖然mf是個non-virtual函數，但是如果class D中有自己定義的mf版本，那就行動真的不同。

class D: public B {
public:
    void mf();//遮掩了B::mf。見條款33
……};
pB->mf();//調用B::mf
pD->mf();//調用D::mf）。

之所以行動不1致，是由于non-virtual函數是靜態綁定的（statically bound，條款 37）。pB被聲明為1個pointer-to-B，通過pB調用的non-virtual函數永久是B所定義的版本。但是virtual函數是動態綁定（dynamically bound，條款 37），所以virtual函數不受這個束縛，即通過指針調用，實際調用的函數是指針真正指向對象的那個函數。

如果你打算在class D中重新定義繼承自class B的non-virtual函數，D對象極可能會出現行動不1致行動。更明確1點，即任何1個D對象都可能表現出B或D的行動；決定因素不在對象本身，而在于“指向該對象之指針”當初聲明類型。References也會展現出和指針1樣難以理解的行動。

前面已說過，public繼承是is-a 關系（條款 32）。**條款**34說過，class內聲明1個non-virtual函數會為該class建立1個不變性（invariant），它凌駕其特異性（specialization）。將這兩個觀點實施到class B和class D上和non-virtual函數B::mf上，那末

• 適用于B對象的每件事，也適用于D對象。（is-a 關系）
• B的derived classes1定會繼承mf的接口和實現，由于mf是1個non-virtual函數。

現在在D中重新定義mf，就會有矛盾。1、如果D真的有必要重新實現mf（不同于B的），那末is-a 關系就不成立，由于每一個D都是B不再為真；既然這樣，就不應當以public情勢繼承。2、如果D必須以public方式繼承B，且D有需求實現不同的mf，那末久不能反應出不變性凌駕特異性；既然這樣就應當聲明為virtual函數。3、如果每一個D是1個B為真，且mf真的可以反應出不變性凌駕特異性的性質，那末D久不需要重新定義mf了。

不論上面那個觀點，結論都相同：任何情況下都不應當重新定義1個基礎而來的non-virtual函數。

在條款 7已知道，base class內的析構函數應當是virtual；如果你違背了條款 7，你也就違背了本條款，由于析構函數每一個class都有，即便你沒有自己編寫。

總結

• 絕對不要重新定義繼承而來的non-virtual函數。

條款37：絕不要重新定義繼承而來的缺省參數值

在繼承中，只能繼承兩種函數：virtual和non-virtual。在條款 36中我們學到，不能重新定義1個繼承而來的non-virtual函數。本條款討論的是繼承virtual函數問題，再具體1點：繼承1個帶有缺省參數值的virtual函數。

我們應當知道，virtual函數是動態綁定（dynamically bound），缺省參數值卻是靜態綁定（statically bound）。

對象的靜態類型（static type）是它在程序中被聲明時采取的類型，例如

class Shape{
public:
    enum ShapeColor{ Red, Green, Blue};
    virtual void draw(ShapeColor color=Red) const=0;
    ……
};
class Rectangle: public Shape{
public:
    virtual void draw(ShapeColor color=Green) const;//不同缺省參數值，很糟
    ……
};
class Circle: public Shape{
public:
    virtual void draw(ShapeColor color) const;
    /*客戶調用上面函數時，如果使用對象調用，必須指定參數值，由于靜態綁定下這個函數不從base繼承缺省值。*/
    /*如果使用指針或援用調用，可以不指定缺省參數值，動態綁定會從base繼承缺省參數值*/
    ……
};

這個繼承很簡單。現在這樣使用

Shape* ps;
Shape* pc=new Circle;
Shape* pr=new Rectangle;

這些指針類型都是pointer-to-Shape類型，都是靜態類型Shape*。對象的動態類型是指“目前所指對象類型”。動態類型可以表現出1個對象將會有甚么行動。pc動態類型是Circle*，pr動態類型是Rectangle*，ps沒有動態類型（它沒有指向任何對象）。動態類型可以在履行進程中改變，重新賦值可以改變動態類型。

virtual函數是動態綁定的，調用哪1份函數實現的代碼，取決于調用的那個對象的動態類型。

pc->draw(Shape::Red);
pr->draw(Shape::Red);

這樣調用無可非議，都帶有參數值。但是如果不帶參數值呢

pr->draw();//調用Rectangle::draw(Shape::Red)

上面調用中，pr動態類型是Rectangle*，所以調用Rectangle的virtual函數。Rectangle::draw函數缺省值是GREEN，但是pr是靜態類型Shape*，所以這個調用的缺省參數值來自Shape class，不是Rectangle class。這次調用兩個函數各出了1半的力。

C++之所以使用這么奇異的運作方式，是由于效力問題。如果缺省參數值動態綁定，編譯器必須有某種辦法在運行期為virtual函數決定適當的參數缺省值。這比目前實行的“在編譯器決定”的機制更慢且更復雜。為了履行速度和編譯器實現上的簡易度，C++做了這樣的取舍。

我們嘗試遵照這個規則，給base class和derived class提供相同參數值

class Shape{
public:
    enum ShapeColor{ Red, Green, Blue};
    virtual void draw(ShapeColor color=Red) const=0;
    ……
};
class Rectangle: public Shape{
public:
    virtual void draw(ShapeColor color=Red) const;
    ……
};

這樣問題又來了，代碼重復且帶著相依性（with dependencies）：如果Shape內缺省參數值改變了，那末derived classes的缺省參數值也要改變，否則就會致使重復定義1個繼承而來的缺省參數值。

當時如果的確需要derived classes的缺省參數值，那末就需要替換方法。條款 35列出了1些virtual函數的替換方法，例如NVI手法：

class Shape{
public:
    enum ShapeColor{ Red, Green, Blue};
    void draw(ShapeColor=Red) const
    {
        doDraw(color);
    }
    ……
private:
    virtual void doDraw(ShapeColor color) const=0;//真正在這里完成工作
};
class Rectangle: public Shape{
public:
    ……
private:
    virtual void draw(ShapeColor color) const;
    ……
};

由于non-virtual函數不會被derived覆寫（條款 36），這個設計很清楚的使得draw函數的color缺省參數值總是Red。

總結

• 不要重新定義1個繼承而來的缺省參數值，由于缺省參數值是靜態綁定，而virtual函數（你唯1應當覆寫的東西）是動態綁定。