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六、继承与面向对象设计
Inheritance and Object-Oriented Design
条款33 : 避免遮掩继承而来的名称
rule 33 : Avoid hiding inherited names
1.关于名称，无关于继承，而关于和作用域有关
>1 local and global
int x; // global变量
void someFunc()
{
double x; // local变量
std::cin>>x; // 读一个值，赋给local变量
}
这个读取数据的语句指涉的是local变量x，而不是global变量x，因为内层作用域的名称会遮掩外围作用域的名称。
就如，上面代码作用域的形势是：
当编译器处于someFunc的作用域内并遭遇名称x时，它在local作用域内查找是否有什么东西带着这个名称。
如果找到，就不再查找这个作用域，
如果找不到，向更大范围查找。
可以发现，本例的 someFunc 中x 是 double类型，但global x 是 int类型，
C++的名称遮掩规则所做的唯一事情就是：遮掩名称。（对于名称的类型，并不重要）
>2 继承
* 例1
当位于一个derived class成员函数内指涉base class内的某物（或许 成员函数、或许 typedef、或许 成员变量）时，编译器可以找出我们指涉的东西，因为derived class继承了声明于base class的所有东西，
其实，它们的样子是这样的：
class Base {
private:
int x;
public:
virtual void mf1() = 0;
virtual void mf2();
void mf3();
...
};
class Derived : public Base {
public:
virtual void mf1();
void mf4();
...
};
这个例子中，有很多东西，其实都只是想说明——唯一重要的东西——是 名称 。
至于这些东西是private，public，函数，virtual什么的都不重要！
而且，这里用的 单一继承，把这个搞懂，多重继承行为，也就出来了。
假设 derived class 内的mf4的实现码部分像这样：
void Derived::mf4()
{
...
mf2();
...
}
当编译器看到使用名称mf2，必须要知道它指什么，有没有声明过，所以开始查各作用域：
? 查找local作用域（就是mf4函数所覆盖的那部分），没有
? 查找外围作用域，class Derived 作用域，没有
? 再向外扩一轮，base class 作用域，找到， 停止查找，就用它了。
如果，在 base class 作用域，也没有查找到，会继续查找 base class 的namespace作用域，最后找到 global作用域。
*例2
我们将例1的例子改一下，重载mf1和mf3，并添加一个新版mf3到derived。
会如同后面的 条款36 所言，Derived class 重载了 mf3，但这是一个继承而来的non-virtual函数。
（这个例子有些乱，但我们讨论的是 名称可视性，so 其他的暂时不重要）
class Base {
private:
int x;
public:
virtual void mf1() = 0;
virtual void mf1( int );
virtual void mf2();
void mf3();
void mf3(double);
...
};
class Derived : public Base {
public:
virtual void mf1();
void mf3();
void mf4();
...
};
以作用域为基础的“名称遮掩规则”并没有改变，因此base class内所有名为mf1和mf3的函数都被derived class内的mf1和mf3函数都遮盖掉了。
从名称查找观点来看， Base::mf1 和 Base::mf3 不再被 Derived继承：
Derived d; int x; ... d.mf1(); // 没问题，调用Derived::mf1 d.mf1(x); // 错误！ 因为Derived::mf1遮掩了Base::mf1 d.mf2(); // 没问题，调用Base::mf2 d.mf3(); // 没问题，调用Derived::mf3 d.mf3(x); // 错误！ 因为Derived::mf3遮掩了Base::mf3
这个例子说明了，即使 base class 和 derived class 内的函数有不同的参数类型也都适用，而且不论函数是virtual 或者 non-virtual 一体适用。
2. 原因
基本理由是 为了防止你在程序库或应用框架内建立新的derived class时附带地从疏远的base class继承重载函数。
不幸的是，你一直想继承重载函数...
实际上 如果你正在适用public继承而又不继承重载函数，就是违反base 和 derivedclass之间的 is-a 关系，而条款32说过 is-a 是public继承的基石。
3.解决
① 在 public 继承中
你可以使用 using声明式 达成目标：
class Base {
private:
int x;
public:
virtual void mf1() = 0;
virtual void mf1(int);
virtual void mf2();
void mf3();
void mf3(double);
...
};
class Derived : public Base {
public:
using Base::mf1; // 让 Base class内名为mf1和mf3的所有东西在Derived 作用域都可见
using Base::mf3;
virtual void mf1();
void mf3();
void mf4();
...
};
现在，之前的那些行为都可以执行了。
这意味如果你继承base class并加上重载函数，而你又希望重新定义或覆写其中一部分，那么你必须为那些原本会被遮掩的每个名称引入一个using声明式，否则其他东西会被覆盖掉。
② 在 private 继承
有时候，并不想继承base class的所有函数，在public 继承中，这绝对不可能发生，因为违反了 is-a 关系。
然而在private继承中，它却可以发生。
例如，假设Derived以private形式继承Base，而Derived唯一想继承的mf1是那个无参数版本。
using声明式在这里排不上用场，因为using声明式会令继承而来的某给定名称之所有同名函数在derived class中都可见。
所以，我们需要一个
转交函数（forwarding function）：
class Base {
public:
virtual void mf1() = 0;
virtual void mf1(int);
... // 与之前相同
};
class Derived : private Base {
public:
virtual void mf1() // 转交函数，暗自成为inline（原因，见条款30）
{ Base::mf1(); }
...
};
...
Derived d;
int x;
d.mf1(); // 很好，调用的是Derived::mf1
d.mf1(x); // 错误！ Base::mf1被遮掩了
inline转交函数的另一个用途是为那些不支持using声明式的老旧编译器的一条新路，将继承而得的名称汇入derived class作用域内。
4. 总结
这就是继承和名称遮掩的完整例子。
但是当继承结合 template，我们又将面对 "继承名称被遮掩" 的一个全然不同的形式。关于 " 以角括号定界 " 的所有东西，详见条款43。
请记住
? derived class 内的名称会遮掩base class内的名称。在public继承下从来没人希望如此。
? 为了让被遮掩的名称再见天日，可使用 using声明式 或 转交函数。
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