剑指offer (48) c++实现一个不能被继承的类

题目：用c++实现一个不能被继承的类

题解分析：

常规解法：

首先想到的是在C++ 中，子类的构造函数会自动调用父类的构造函数。同样，子类的析构函数也会自动调用父类的析构函数。

要想一个类不能被继承，我们只要把它的构造函数和析构函数都定义为私有函数。

那么当一个类试图从它那继承的时候，必然会由于试图调用构造函数、析构函数而导致编译错误。

可是这个类的构造函数和析构函数都是私有函数了，我们怎样才能得到该类的实例呢？

这难不倒我们，我们可以通过定义静态函数来创建和释放类的实例。基于这个思路，我们可以写出如下的代码：

class FinalClass {
    public:
        static FinalClass* GetInstance() {
            return new FinalClass();
        }

        static void DelInstance(FinalClass* pInstance) {
            delete pInstance;
            pInstance = NULL;
        }

    private:
        FinalClass() { }
        ~FinalClass() { }
};

这个类是不能被继承，但是有如下缺点：

1. 需要一个static public member function来创建一个实例

2. 类如果有多个构造函数，所有的构造函数都需要有一个相应的 static-public-member function

3. 类实例对象只能创建在堆上，不能在栈上

新奇解法：

class Final; // Forward declaration
class FinalLocker {
    public:
        friend class Final;
    private:
        FinalLocker();
        ~FinalLocker();
};

class Final : public virtual FinalLocker {
    public:
        Final();
        ~Final();
};

Final objFinal;    //OK - no problem
Derived objDer;   // Error! - Cant access FinalLocker‘s c‘tor

FinalLocker类将其所有ctor和dtor设为private

Final被设为为FinalLocker的friend，这样Final就可以访问 FinalLocker的所有member function，包括private的

Final虚继承FinalLocker，而FinalLocker的ctor和dtor都是private的，我们仍然可以创建Final的实例，堆上栈上都可以，因为Final是FinalLocker的friend

当Derived试图继承Final时，Derived的构造函数必须调用 FinalLocker的构造函数，而FinalLocker的构造函数是private的，所有编译器出错

这是因为 Derived不是FinalLocker的friend，记住 friend关系不是顺沿继承的，Final是 FinalLcker的friend，Derived不一定是，除非显式声明

相关资料：

http://prashanth-cpp.blogspot.com/2007/01/implementing-final-class-in-c.html

http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html#no-derivation

扩展：c++11新添了 final 和 override关键字

final关键字有两个作用：

1. 禁止一个类被继承

class Base final {
    ...
};

class Derived : public Base {    // error,不能从final类继承
    ...
};

2. 禁止虚函数被重定义，仅限于虚函数

class Base  {
    virtual void func() final;
};

class Derived : public Base {
    virtual void func();    // error,不能重定义基类的final虚函数
};

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