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C++ 三大設計準則：慎用虛函數、拒絕 || 技巧、純虛函數可有預設實作

編輯：C++ 入門

前言：細節決定架構壽命

看似微小的語法選擇，長期積累決定程式碼是「資產」還是「負債」。分享三條血淚凝練的鐵律。

一、如無必要，勿增虛函數

反面教材：以虛函數表達靜態屬性


class Ball { virtual bool IsKickable() = 0; };
class Football  { bool IsKickable() override { return true; } };
class Basketball { bool IsKickable() override { return false; } };

問題：IsKickable 是球類的本質靜態屬性，不隨物件狀態改變，無需動態派發。虛函數帶來：vptr 佔用 8 位元組、間接呼叫開銷、vtable 膨脹、二進位相容性負擔。

正解：資料成員 + 非虛函數


class Ball {
protected:
    bool m_kickable;
public:
    bool IsKickable() const { return m_kickable; }  // 非虛、內聯、零開銷
};
class Football  : public Ball { public: Football()  : m_kickable(true)  {} };
class Basketball : public Ball { public: Basketball() : m_kickable(false) {} };

判斷準則：若派生類覆寫內容僅是 return 常數; 或存取固定資料成員，必為靜態屬性，勿用虛函數。

二、不要用 `||` 做複雜邏輯判斷

反模式：短路求值濫用


// 難以閱讀的單行斷言
assert(IsA() || IsB() || bOk);
// 邏輯等價於：(!IsA() && !IsB()) ⇒ bOk

維護者需心理模擬德摩根定律，極易誤讀。除錯時無法在中間條件設中斷點，覆蓋率分析也失真。

正解：直觀的 if-else


if (IsC()) {
    assert(bOk);  // 清楚表達：C 狀態下 bOk 必為真
}

或提煉具名輔助函數：bool IsValidState() { return IsA() || IsB() || bOk; } 並加註解。

三、純虛函數可提供預設實作

場景：抽象基類需強制派生類實作，但提供通用預設行為


class Base {
public:
    virtual ~Base() = 0;  // 純虛析構函數，使 Base 成為抽象類
};
Base::~Base() { printf("~Base()\n"); }  // 必須提供定義！派生類析構會呼叫

class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() override { printf("~Derived()\n"); }
};

關鍵點：
1. = 0 只影響「可否實例化」，不影響「是否有函數體」。
2. 純虛析構函數必須提供定義，因為派生類析構鏈會隱式呼叫基類析構函數。
3. 同理可用於其他必須覆寫但有通用預設邏輯的虛函數（如 virtual void Initialize() = 0; 提供預設初始化流程）。