C++ View 第 4 期
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Andrei Alexandrescu 介绍
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回音壁
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特稿
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虚函数是否应该仅被声明为 private/protected
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专栏
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类型和数值间的映射
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记
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依赖倒置原则 DIP
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批
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函数重载
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弃儿、养子和替身
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模
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式
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罗
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汉
汉
拳
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Interface（接口）模式
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天
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方
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夜
夜
谭
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V
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多态
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主
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编
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王
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曦
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封
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面
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棒
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虎
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本
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编
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导
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读
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我想我要是再不把 C++ View 第 4 期交出来，虫虫
真要跟我急了。想他原本出于对朋友的信任，委托我在
他开学无暇之际接手第 4 期的编务工作，每次他向我询
问杂志进展，我都一次比一次多一些愧疚地说“就快差
不多了”，没料到“差不多”的一点让他等的竟是如此
漫长，连热心的读者朋友都等得不耐烦了，何况他这个
主编呢。说来的确惭愧，虫虫将文章都已经约好了，封
面也准备了，前几期的版面模板都给我了，我几乎什么
都不需要做就可以过一把编辑瘾。尽管我也努了力，但
工作上的事情几乎占用了我所有的时间，加上我做事效
率低下，最终使得我的这份“答卷”确实有些让人失望。
说这些当然不是想把我向虫虫的“忏悔书”贴在这
儿作导读。一来我是向大家解释第 4 期 C++ View 为何
姗姗来迟，并向关心我们杂志的朋友真诚地道歉；二来，
我想以我的经历顺便告诉读者朋友们，要做好一期这样
的杂志的确不容易，它涉及更多的不是技术上的工作，
而是一些诸如翻译的遣词用句、字体格式、排版效果的
细节小事。尽管这是一份免费杂志，但虫虫做事的认真
和要求的严格令我不敢怠慢（尽管结果并不令人满意）。
这份杂志虽然是虫虫一手创办的，但是我觉得它是我们
所有喜欢 C++和程序设计的人所组成的整个社区的，
因此，我希望大家能够共同出力来做好这份杂志，毕竟
一两个人的精力和时间是有限的。我真心地期待有能力
的朋友毛遂自荐，为这份杂志作一些具体的事情。
文章结束之前不能全是废话，我得向大家介绍完这
期的文章才算最后完成虫虫交给我的任务：这期文章不
多，但不乏精彩之篇。虫虫亲自捉笔的“天方夜谭 VCL”
第二篇给我们讲述 VCL 中的多态的实现，文笔很好；
另外一篇原创专栏“模式罗汉拳”的主人透明这次为我
们讲解“接口”这个看似简单实则“玄机重重”的模式；
yefeng 继续翻译 Andrei 的 Generic<Programming>系列，
模板发烧友不可错过；本期翻译的 John Vlissides 的
“Pattern Hatching”第二篇用的名字颇为吸引人，内容
当然也是可圈可点；还有译自 Robert Martin 的“设计
笔记”系列的 DIP 原则的介绍也许会让你有所感悟。
焦
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C++ View 第 4 期
Andrei Alexandrescu 介绍
Andrei Alexandrescu 博士毕业
于座落于华盛顿州西雅图的华盛
顿大学，并在那儿获得了 Ph.D.学
位。他是泛型编程方面的重量级作
品 Modern C++ Design: Generic
Programming and Design Patterns
Applied 一书的作者。该书在 2001
年 3 月由美国 Addsion-Wesley 出
版，中文繁体版和简体版都在翻译
过程之中（繁体版由台湾著名技术
作家侯捷先生和大陆的孟岩先生
合译，简体版正由清华出版社委托
北京大学潘爱民先生翻译）。
Andrei Alexandrescu 是 C/C++ User Journal 杂志的专栏作家。他经常在世界各地的学术会议上发
表论文演讲，比如 2001 年春天在英国举行的 ACCU（the Association of C&C++ Users）大会,在美国
举行的 OOPSLA （ ACM Conference on Object Oriented Programming, System, Language, and
Application） 2000，在意大利举行的 Extreme Programming 2000 会议。Andrei 也是 C++研讨会（The
C++ Seminar）的主要授课人之一，其他的主要授课人包括 Scott Meyers、Herb Sutter、Dan Saks、Steve
ewhurst 等。
关于 Modern C++ Design: Generic Programming and
Design Patterns Applied 一书，Design Patterns（《设计模式》）
的作者之一 John Vissides 在他为此书作的序中写到：该书所
描述的内容融会了泛型程序设计、template
metaprogramming、OOP、设计模式等诸多程序设计技术。它
为 C++的程序设计展现了一道崭新的风景线。无论是对编
程，还是对软件设计本身，甚至是软件分析和架构，都带来
了崭新的理念。
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C++ View 第 4 期
虚拟函数是否应该仅被声明为 private/protected？
Cber
问题导入
我想对于大家来说，虚拟函数并不能算是个陌生的概念吧。至于怎么样使用它，大部分人都会
告诉我：通过在子类中重写(override)基类中的虚拟函数，就可以达到 OO 中的一个重要特性——多
态（polymorphism）。不错，虚拟函数的作用也正是如此。但如果我要你说一说虚拟函数被声明为 public
和被声明为 private/protected 之间的区别的话，你又是否还能象先前一样肯定地告诉我答案呢？
其实在一开始，我和大家一样，都喜欢把虚拟函数声明为 public（我并没有做太多的调查就说
了这些，因为我身边的程序员们几乎都是这样做的）。这样做的好处很明显：我们可以轻而易举地在
客户端（client，相对于 server，server 指的是我们所使用的继承体系架构，client 指的就是调用该体
系中方法/函数的外部代码）调用它，而不是通过利用那些烦人的 using 声明，或是强加给类的 friend
关系来满足编译器的 access 需求。OK，这是一个很不错的做法，简单、并且还能达到我们的要求。
但根据 OO 三大特性中的另一个特性——封装（encapsulation）来说（另一个就是继承），需要
我们将界面（interface）与实作（implementation）分开，即向外表现为一个通用的界面，而把实作
上的细节封装在模块内不让 client 端知晓。界面与实作的分离，使得我们得以设计出耦合度更低、
扩展性更好的系统来，并且还可以从这样的系统中提取出更多的可重用（reusable）的设计。
对于 OO 来说，封装是它的头等大事，享有最高的权利，其他的设计如果和它有着冲突，则以
符合它的设计为准。这样，问题就出来了，万一我们所希望出现的多态正好是具体的实作细节并且
我们不希望把它暴露给 client 端的话，那我们应该怎么样改动我们的设计以使得它能够适应封装的
需求呢？
可行的解决办法
幸好，C++中不但支持 public 的虚拟函数，也有着 private/protected 虚拟函数（在此我不想对于
public 和 private/protected 之间的区别多说）。前者是我们常用的形式，我也不多说，我们在此主要关
心的是 private/protected 的虚拟函数。
你可能会有疑惑，既然虚拟函数被声明为 private（protected 不算，因为子类可以直接访问基类
的 protected 成员），那子类中怎么还能对它进行重写呢？在此，你的疑虑是多余的，C++标准（也称
ISO 14882）告诉我们，虚拟函数的重写与它的具体存储权限没有任何关系，即便是声明为 private
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C++ View 第 4 期
的虚拟函数，在子类中我们也同样可以重写它。因此，碰到上面所说的问题，我们就可以得到如下
的设计：
class Base {
public:
void do_something()
{
//......
really_do_something();
//......
}
private:
virtual void really_do_something()
{
//do the polymorphism code here
}
};
class Derived: public Base {
private:
void really_do_something()
{
//do the polymorphism code here
}
};
如果我们需要从上面的设计中得到实际上的多态行为，只要象下面一样调用 do_something
就可以了：
//client code
Base& b; //or Base* pb;
b.do_something(); //or pb->do_something()；
这样我们就得以解决了在开始处提出的那个问题。
问题引申
那就这样完结了吗？没有。相反，至此我们才开始进行我们今天的讨论。首先让我们来看看多
态的实现：
void Base::do_something()
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