20180322 C++ 区分接口继承和实现继承
public继承概念由两部分组成，函数接口(function interfaces)继承和函数实现(function implementations)继承。
作为类的开发人员，我们主要研究类的三种继承情况：
1、派生类只继承成员函数的接口(也就是声明)；
2、派生类同时继承函数的接口和实现，但又希望能够覆写(override)它们所继承的实现；
3、派生类同时继承函数的接口和实现，并且不允许覆盖任何东西。
为了更好地理解上述情况，考虑以下例子：
eg:
class Shape{//形状
public:
virtual void draw() const = 0;
virtual void error(const std::string& msg);
int objectID() const;
...
};
class Rectangle:public Shape{...};//矩形
class Ellipse:public Shape{...};//椭圆
Shape是个抽象类，它的纯虚函数draw使它成为一个抽象类，所以客户不能够创建Shape class的实体，只能创建它的派生类的实体。
Shape类声明了三个函数，第一个是draw，在视屏中划出当前对象，第二个是error，准备让那些“需要报导某个错误”的成员函数调用，第三个是objectID，返回当前对象的独一无二的整数识别码，每个函数的声明方式都不相同，draw是个纯虚函数(pure virtual)，error是个虚函数( 简朴的(非纯)impure virtual函数)，objectID是个非虚函数(non-virtual)函数。
纯虚函数通常有两个特点：它们必须被任何“继承了他们”的具象类重新声明；并且它们在抽象类中通常没有定义。
所以结论是：
1、声明一个纯虚函数的目的是为了让派生类只继承函数的接口。
这里需要指出的是，可以为纯虚函数提供定义，即可以为Shape:draw供应一份实现代码，但调用它的唯一方法是“调用时明确指出其类名称”(这种写法在实际开发中，并没有声明卵用)：
Shape* ps = new shape;//错误，Shape是抽象的
Shape* ps1 = new Rectangle;//没问题
ps1->draw();//调用Rectangle::draw
Shape* ps2 = new Ellipse;//没问题
ps2->draw;//调用Ellipse::draw
ps1->Shape::draw();//调用Shape::draw
ps2->Shape::draw();//调用Shape::draw
虚函数（简朴的impure virtual函数）背后的故事和纯虚函数（pure virtual函数）有点不同，一如往常，派生类继承其函数接口，但虚函数（简朴的impure virtual函数）会提供一份实现代码，派生类可能覆写（override）它，所以结论是：
1、声明虚函数（简朴的impure virtual函数）的目的是让派生类继承该函数的接口和缺省实现，考虑error函数，其接口表示，每个类都必须支持一个“当遇上错误是可调用”的函数，但每个类可*处理错误，若某个类不想针对错误做出任何特殊行为，它可以退回到Shape类提供的缺省错误处理行为。
但是允许虚函数（简朴的impure virtual函数）同时指定函数声明和函数缺省行为，却有可能造成危险，考虑下面的例子：
XYZ航空公司的飞机继承体系，该公司只有A型和B型两种飞机，两者都以相同方式飞行，因此XYZ设计的继承体系为：
class Airport{...};
class Airplane{
public :
virtual void fly(const Airport& destination);
...
}
void Airplane::fly(const Airport& destination)
{
缺省代码，将飞机飞至指定的目的地
}
class ModelA:public Airplane{...};
class ModelB:public Airplane{...};
现在，新增加一个C型飞机，C型和A型、B型的飞行方式不同，XYZ公司的程序员在继承体系中针对C型飞机加了一个类，但由于急于让飞机上线，竟然忘了定义其fly函数：
class ModelC:public Airplane{
... //为声明fly函数
}
若代码中出现如下操作：
Airport PDX(...);//PDX是机场名字
Airplane* pa = new ModelC;
...
pa->fly(PDX);//调用Airplane::fly
这将酿成大祸，这个程序试图以ModelA或ModelB的飞行方式来飞ModelC。
解决该问题的要点在于切断“虚函数接口”和其“缺省实现”之间的连接，下面是一种做法：
class Airplane{
public:
virtual void fly(const Airplane& destination) = 0;
...
protected:
void defaultFly(const Airport& destination);
};
void Airplane::defaultFly(const Airport& destination)
{
缺省行为，将飞机飞至指定的目的地
}
现在ModelA和ModelB调用的飞行的缺省实现为：
class ModelA:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination)
{
defaultFly(destination);
...
}
};
class ModelB:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination)
{
defaultFly(destination);
...
}
};
现在ModelC class 不可能意外继承不正确的fly实现代码，因为Airplane中的纯虚函数迫使ModelC必须提供自己的fly版本：
class ModelC:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination);
{
...
}
};
void ModelC::fly(const Airport& destination)
{
将C型飞机飞至指定目的地
}
下面是fly被分割为两部分的方法：其声明部分表现的是接口(那是派生类必须使用的)，其定义部分则表现出缺省行为（那是派生类可能使用的，但只有在它们明确提出申请时才是），下面便是Airplane继承体系如何给纯虚函数一份定义：
class Airplane{
public:
virtual void fly(const Airplane& destination) = 0;
...
};
void Airplane::fly(const Airport& destination)
{
缺省行为，将飞机飞至指定的目的地
}
class ModelA:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination)
{
Airplane::fly(destination);
}
...
};
class ModelB:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination)
{
Airplane::fly(destination);
}
...
};
class ModelC:public Airplane{
public:
virtual void fly(const Airport& destination);
...
};
void ModelC::fly(const Airplane& destination)
{
将C型飞机飞至指定的目的地
}
最后考虑Shape的非虚函数objectID()。若成员函数是个非虚函数，意味着它并不打算在派生类中有不同的行为，实际上非虚成员函数所表现的不变性远重要于特异性，因为它表示不论派生类变得多么特异化，就其自身而言，它的行为都不可以改变。
注意：
1、接口继承和实现继承不同。在public继承之下，派生类总是继承基类的接口；
2、纯虚函数只是具体指定接口继承；
3、虚函数( 简朴的（非纯）impure virtual函数)具体指定接口继承及缺省实现继承；
4、非虚函数(non-virtual函数)具体指定接口继承以及强制性实现继承。