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《你真的了解C++吗》No.023：私有继承的哲学——“实现基于”而非“是一种”

导言：被隐藏的继承

在 C++ 中，如果你在继承时不写访问限定符，class默认就是私有继承（Private Inheritance）。

classTimer{public:voidstart();voidtick();};classEngine:privateTimer{// Engine 并不是一个 Timer};

当你进行私有继承时，基类的所有公有成员在派生类中都会变成私有的。这意味着外界无法通过Engine调用start()。更重要的是，你无法再将Engine*隐式转换为Base*。多态在这里失效了。

一、 语义的转变：Implemented In Terms Of

私有继承并不代表“Engine 是一个 Timer”，它的真实含义是：“Engine 的实现利用了 Timer 的功能”。

这在软件工程中被称为“根据某物实现出”（Implemented in terms of）。你只是想借用基类的代码逻辑，但你并不想让外界知道这两个类之间有任何关联，也不希望别人把你当成基类来对待。

二、 私有继承 vs 组合（Composition）

你可能会问：“如果只是想利用另一个类的功能，我直接把那个类作为我的成员变量（组合）不就行了吗？”

classEngine{private:Timer t;// 组合：通常更推荐这种做法};

确实，在 95% 的情况下，你应该优先使用组合。组合逻辑更清晰，耦合度更低。但私有继承在以下两个特殊场景中具有不可替代的优势：

1. 访问保护成员（Protected Members）

如果你需要利用基类的protected成员或函数，组合方式是做不到的（因为类外部无法访问protected），只有继承才能打开这扇门。

2. 重写虚函数

这是最常见的理由。如果你想利用某个类，但又必须重写它的某个虚函数（例如某种回调或通知机制），你就必须继承它。由于你又不想让外界发现这种继承关系，私有继承就是最佳选择。

3. 空基类优化（EBO）

我们在 No.017 聊过。如果你要持有一个“空类”作为工具，组合会占用 1 字节（对齐后可能变 4 字节），而私有继承可以利用 EBO 将开销降为0。这在 STL 容器管理分配器（Allocator）时被大量使用。

三、 权限的精细控制：Using 声明

私有继承后，所有的基类成员都躲起来了。但如果你觉得其中一两个函数对外界依然有用，你可以利用using关键字有选择地把它们“恢复”出来：

classEngine:privateTimer{public:usingTimer::start;// 仅仅把 start 重新暴露为 public};

四、 架构建议：不要滥用

• 公有继承：表达的是接口继承。你承诺遵守基类的所有协议。
• 私有继承：表达的是实现继承。你只是在“偷用”代码。

如果你发现自己只是想复用逻辑，请先考虑组合。只有当你确定需要处理虚函数、访问受保护成员或压榨内存（EBO）时，再祭出私有继承这柄利刃。

总结：低调的工具

• 私有继承切断了**向上转型（Upcasting）**的路径，终结了多态。
• 它是实现类内部逻辑的一种手段，而不是对外展示的身份。
• 理解了私有继承，你才算真正理解了 C++ 如何在“复用代码”和“类型安全”之间做精细手术。

下一篇预告：继承关系通常是一棵树，但如果这棵树长歪了，出现了“两个爷爷”的情况，该怎么办？

➡️《你真的了解C++吗》No.024：菱形继承的解决方案——虚继承的内存布局。