有没有办法防止在派生类的实例上调用基类方法？

Question

我有一个具有一堆功能的基类和一个扩展该类的派生类，但基类中有一些方法对派生类没有意义。

是否可以采取措施防止派生类使用这些方法？

Class A
{
   ...

   public:
      void SharedMethod();
      virtual void OnlyMakesSenseOnA();
}

Class B : public Class A
{
   ...

   public:
      void OnlyMakesSenseOnB();
}

以下显然不起作用，但是否可以做类似的事情，以便编译器不允许调用某个基类方法？

Class B : public Class A
{
   ...

   public:
      void OnlyMakesSenseOnA() = 0;
}

Answer 1

不，这是完全错误的。 如果成员函数在派生类型中不可调用，则您违反了 Liskov 替换原则。 考虑这是否是正确的继承关系。 也许您想将SharedMethod提取到真正的基础并提供两个独立的不相关的A和B类型。

Answer 2

这并不像我希望的那样容易回答，但一位同事建议这种情况表明设计不佳，我应该通过添加一个仅包含通用功能的新基类来重新考虑我的继承结构：

Class Base
{
   ...

   public:
      void SharedMethod();
}

Class A : public Base
{
   ...

   public:
      void OnlyMakesSenseOnA();
}

Class B : public Base
{
   ...

   public:
      void OnlyMakesSenseOnB();
}

编辑：感谢@David 为我试图打破的规则提供了一个名称。 B 不是 A 的“行为亚型”，因为它未通过“伪造测试” 。 因此，从 A 导出 B 违反了里氏替换原则。

根据这张幻灯片，伪造测试如下：

• 假设我承诺给你一个 T 类的对象，但我给了你一个 S 类的对象 x。
• 您可以将 x 置于您喜欢的任何系列方法调用中（从 T 的签名中选择）。
• 如果 x 的行为方式不是 T 对象所期望的，那么您就知道它是伪造的，x 未通过测试。
• 如果所有 S 对象总是通过每次伪造测试，则 S 是 T 的行为子类型。

Answer 3

如果在派生类上调用了无效方法，您也可以抛出异常。 它不会在编译时捕获错误，但至少可以防止它在运行时意外使用。

Class B : public Base
{
   ...

   public:
      void OnlyMakesSenseOnA() { throw Exception(); }
}

Answer 4

是的，如果我们谈论的是外部呼叫，这是可能的，而且非常简单。 您可以使用派生类的私有方法隐藏父级的方法。 也适用于静态方法。

在 cpp 98、11、14 上测试。在C++ shell 中尝试一下。

class Base{
public:
  void methodBase(){};
  static void methodBaseStatic(){};
};

class Derived : public Base{
//private: //(private on default)
  void methodBase(){};
  static void methodBaseStatic(){};
};

普通手术：

int main()
{
  Base b;
  
  b.methodBase();
  Base::methodBaseStatic();
  
  Derived d;

  return 0;
}

编译错误

int main()
{
  Derived d;
  
  d.methodBase();
  
  Derived::methodBaseStatic();
  
  return 0;
}