为什么C++中没有基类？

Question

从设计的角度来看，为什么在C++中没有万物之母的基类，在其他语言中object通常是什么？

Answer 1

最终的裁决可以在Stroustrup's FAQs中找到。简而言之，它没有传达任何语义。这将是有代价的。模板对于容器更有用。

为什么C++没有通用的类对象？

• 我们不需要:泛型编程在大多数情况下提供了静态类型安全的替代方案。其他情况则使用多重继承进行处理。

• 没有有用的通用类:真正的通用类本身没有语义。

• “通用”类鼓励对类型和接口的草率思考，并导致过多的运行时检查。

使用通用基类的

• 意味着开销:对象必须是堆分配的才能是多态的；这意味着内存和访问开销。堆对象本身并不支持复制语义。堆对象不支持简单的作用域行为(这会使资源管理复杂化)。通用基类鼓励使用dynamic_cast和其他运行时检查。

Answer 2

让我们首先考虑一下为什么要有一个基类。我可以想到几个不同的原因：

1. 支持将在任何类型的对象上工作的泛型操作或集合。
2. 包括对所有对象通用的各种过程(例如，内存as是一个对象(没有原语！)。一些语言(比如Objective-C)没有这个功能，这使得事情变得相当混乱。

这是Smalltalk、Ruby和Objective-C品牌的语言拥有基类的两个很好的原因(从技术上讲，Objective-C并没有真正的基类，但无论出于何种意图和目的，它都有)。

对于#1，通过在C++中包含模板，消除了对统一单个接口下的所有对象的基类的需求。例如：

void somethingGeneric(Base);

Derived object;
somethingGeneric(object);

是不必要的，当你可以通过参数多态的方式一直保持类型的完整性！

template <class T>
void somethingGeneric(T);

Derived object;
somethingGeneric(object);

对于#2，在Objective-C中，内存管理过程是类实现的一部分，并且是从基类继承的，而C++中的内存管理是使用组合而不是继承来执行的。例如，您可以定义一个智能指针包装器，它将对任何类型的对象执行引用计数：

template <class T>
struct refcounted
{
  refcounted(T* object) : _object(object), _count(0) {}

  T* operator->() { return _object; }
  operator T*() { return _object; }

  void retain() { ++_count; }

  void release()
  {
    if (--_count == 0) { delete _object; }
  }

  private:
    T* _object;
    int _count;
};

然后，您将在对象的包装器中调用方法，而不是调用对象本身的方法。这不仅允许更通用的编程:它还允许您分离关注点(因为在理想情况下，您的对象应该更关心它应该做什么，而不是如何在不同的情况下管理它的内存)。

最后，在像C++这样既有原语又有实际对象的语言中，使用基类(用于每个值的一致接口)的好处就丧失了，因为这样你就有了不符合该接口的某些值。为了在这种情况下使用原语，您需要将它们提升到对象中(如果您的编译器不会自动执行此操作)。这造成了很多复杂的问题。

因此，对您的问题的简短回答是: C++没有基类，因为通过模板具有参数多态性，所以它不需要基类。

Answer 3

C++变量的主要范例是按值传递，而不是按引用传递。强制所有内容都派生自根Object将使通过值传递它们本身成为一个错误。

(因为通过值接受对象作为参数，根据定义会将其切分并移除其灵魂)。

这是不受欢迎的。C++让您考虑是需要值语义还是引用语义，让您可以选择。这是性能计算中的一件大事。