Effective C++ 筆記：明智地使用 Private 繼承

Private 繼承語義

public 繼承表達 is-a（編譯器隱式轉換子類→父類）。private 繼承：

• 編譯器不會將子類物件轉換為父類物件。
• 父類 public/protected 成員在子類變為 private。

因此 private 繼承表達 is-implemented-in-terms-of（按實現繼承），屬實現細節，非介面設計。

Private 繼承 vs 物件組合

物件組合同樣表達 is-implemented-in-terms-of，且更靈活。優先使用組合，除非：

1. 需要存取父類 protected 成員（組合只能存取 public）。
2. 需要覆寫父類 virtual 函數（組合無法直接覆寫，需引入內部類繼承）。

範例：Widget 使用 Timer

// Private 繼承
class Timer { public: virtual void onTick() const; };
class Widget : private Timer {
    virtual void onTick() const override { /* 使用 Widget 數據 */ }
};

// 組合 + 內部類 public 繼承
class Widget {
    class WidgetTimer : public Timer {
        virtual void onTick() const override { /* ... */ }
    };
    WidgetTimer timer;
};

組合方式可防止 Widget 子類重定義 onTick（C++ 無 final 關鍵字時的替代方案），且降低編譯依賴（WidgetTimer 可前向宣告）。

EBO (Empty Base Optimization)

空類大小 ≥ 1。組合空類會佔用空間（含對齊）。Private 繼承空基類可觸發 EBO，使衍生類大小不增加。STL 中 unary_function 等即為空基類設計。

總結

• Private 繼承語義：is-implemented-in-terms-of，通常不如組合。
• 適用場景：存取 protected 成員、覆寫 virtual 函數、EBO 優化空間。
• 庫開發者可利用 EBO 減小物件大小。