在C++中封裝的概念是把一個(gè)對(duì)象的外觀接口同實(shí)際工作方式（實(shí)現(xiàn)）分離開(kāi)來(lái)，但是C++的封裝是不完全的，編譯器必須知道一個(gè)對(duì)象的所有部分的聲明，以便創(chuàng)建和管理它。我們可以想象一種只需聲明一個(gè)對(duì)象的公共接口部分的編程語(yǔ)言，而將私有的實(shí)現(xiàn)部分隱藏起來(lái)。C + +在編譯期間要盡可能多地做靜態(tài)類型檢查。這意味著盡早捕獲錯(cuò)誤，也意味著程序具有更高的效率。然而這對(duì)私有的實(shí)現(xiàn)部分來(lái)說(shuō)帶來(lái)兩個(gè)影響：一是即使程序員不能輕易地訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)部分，但他可以看到它；二是造成一些不必要的重復(fù)編譯。
然而C++并沒(méi)有將這個(gè)原則應(yīng)用到二進(jìn)制層次上，這是因?yàn)?/span>C++的類既是描述了一個(gè)接口同時(shí)也描述了實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,示例如下：
class CMyString
{
private:
const int m_cch;
char *m_psz;
public:
CMyString(const char *psz);
~CMyString();
int Length() const;
int Index(const char *psz) const;
}
CMyStirng對(duì)外過(guò)多的暴露了內(nèi)存布局實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，這些信息過(guò)度的依賴于這些成員變量的大小和順序，從而導(dǎo)致了客戶過(guò)度依賴于可執(zhí)行代碼之間的二進(jìn)制耦合關(guān)系，這樣的接口不利于跨語(yǔ)言跨平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)和移植。
1.1.1 Handle-Body模式
解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)有一種叫句柄類（ handle classes）。有關(guān)實(shí)現(xiàn)的任何東西都消失了，只剩一個(gè)單一的指針“m_pThis”。該指針指向一個(gè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的定義與其所有的成員函數(shù)的定義都出現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)文件中。這樣，只要接口部分不改變，頭文件就不需變動(dòng)。而實(shí)現(xiàn)部分可以按需要任意更動(dòng)，完成后只要對(duì)實(shí)現(xiàn)文件進(jìn)行重新編譯，然后再連接到項(xiàng)目中。
下面是這項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)單例子。頭文件中只包含公共的接口和一個(gè)簡(jiǎn)單的沒(méi)有完全指定的類指針。
class CMyStringHandle
{
private:
class CMyString；
CMyString *m_pThis;
public:
CMyStringHandle (const char *psz);
~ CMyStringHandle ();
int Length() const;
int Index(const char *psz) const;
}；
CMyStringHandle:: CMyStringHandle(const char *psz)
:m_pThis(new CMyString(psz));
{
}
CMyStringHandle::~ CMyStringHandle()
{
delete m_pThis;
}
int CMyStringHandle::Length()
{
return m_pThis->Length();
}
int CMyStringHandle::Index(const char *psz)
{
return m_pThis->Index(psz);
}
這是所有客戶程序員都能看到的。
class CMyString；
是一個(gè)沒(méi)有完全指定的類型說(shuō)明或類聲明（一個(gè)類的定義包含類的主體）。它告訴編譯器，CMyString是一個(gè)結(jié)構(gòu)的名字，但沒(méi)有提供有關(guān)該結(jié)構(gòu)的任何東西。這對(duì)產(chǎn)生一個(gè)指向結(jié)構(gòu)的指針來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。但我們?cè)谔峁┮粋€(gè)結(jié)構(gòu)的主體部分之前不能創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。在這種技術(shù)里，包含具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)主體被隱藏在實(shí)現(xiàn)文件中。
在設(shè)計(jì)模式中，這就叫做Handle-Body 模式，Handle-Body只含有一個(gè)實(shí)體指針，服務(wù)的數(shù)據(jù)成員永遠(yuǎn)被封閉在服務(wù)系統(tǒng)中。
Handle-Body的布局結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)不會(huì)隨著實(shí)現(xiàn)類數(shù)據(jù)成員的加入或者刪除或者修改而導(dǎo)致Handle-Body的修改，即Handle-Body協(xié)議不依賴于C++實(shí)現(xiàn)類的任何細(xì)節(jié)。這就有效的對(duì)用戶的編譯器隱藏了這些細(xì)節(jié)，用戶在使用對(duì)這項(xiàng)技術(shù)時(shí)候，Handle-Body 接口成了它唯一的入口。
然而Handle-Body模式也有自己的弱點(diǎn)：
1、接口類必須把每一個(gè)方法調(diào)用顯示的傳遞給實(shí)現(xiàn)類，這在一個(gè)只有一個(gè)構(gòu)造和一個(gè)析構(gòu)的類來(lái)說(shuō)顯然不構(gòu)成負(fù)擔(dān)，但是如果一個(gè)龐大的類庫(kù)，它有上百上千個(gè)方法時(shí)候，光是編寫這些方法傳遞就有可能非常冗長(zhǎng)，這也增加了出錯(cuò)的可能性。
2、對(duì)于關(guān)注于性能的應(yīng)用每一個(gè)方法都得有兩層的函數(shù)調(diào)用，嵌套的開(kāi)銷也不理想
3、由于句柄的存在，依然存在編譯連接器兼容性問(wèn)題。
1.1.2 抽象接口
使用了“接口與實(shí)現(xiàn)的分離”技術(shù)的 Handle-Body 解決了編譯器/鏈接器的大部分問(wèn)題，而C++面向?qū)ο缶幊讨械某橄蠼涌谕瑯邮沁\(yùn)用了“接口與實(shí)現(xiàn)分離”的思想，而采用抽象接口對(duì)于解決這類問(wèn)題是一個(gè)極其完美的解決方案。
1、抽象接口的語(yǔ)言描述：
class IMyString
{
virtual int Length() const = 0; //這表示是一個(gè)純虛函數(shù)，具有純虛函數(shù)的接口
virtual int Index(const char *psz) const = 0;
}；
2、抽象接口的內(nèi)存結(jié)構(gòu)：
抽象接口采用虛函數(shù)表來(lái)調(diào)用成員方法。
3、 抽象接口的實(shí)現(xiàn)代碼：
接口：
class IMyString
{
virtual int Length() const = 0; //這表示是一個(gè)純虛函數(shù)，具有純虛函數(shù)的接口
virtual int Index(const char *psz) const = 0;
}；
實(shí)現(xiàn)：
class CMyString：public IMyString
{
private:
const int m_cch;
char *m_psz;
public:
CMyString(const char *psz);
virtual ~CMyString();
int Length() const;
int Index(const char *psz) const;
}
從上面采用抽象接口的實(shí)例來(lái)看，抽象接口解決了Handle-Body所遺留下來(lái)的全部缺陷。
抽象接口的一個(gè)典型應(yīng)用：
抽象工廠（AbstractFactroy）
1.2 多繼承與菱形缺陷、this跳轉(zhuǎn)等
多重繼承是C++語(yǔ)言獨(dú)有的繼承方式，其它幾乎所有語(yǔ)言都秉承了單一繼承的思想。這是因?yàn)槎嘀乩^承致命的缺陷導(dǎo)致的：
1.2.1 菱形缺陷
當(dāng)繼承基類時(shí)，在派生類中就獲得了基類所有的數(shù)據(jù)成員副本。假如類B 從A1和A2兩個(gè)類多重繼承而來(lái)，這樣B類就包含A1、A2類的數(shù)據(jù)成員副本。
考慮如果A1、A2都從某基類派生，該基類稱為Base，現(xiàn)在繼承關(guān)系將出現(xiàn)菱形繼承關(guān)系。
我們C++語(yǔ)言來(lái)描述這種繼承關(guān)系：
class Base{… … }；
class A1 :public Base {… … }；
class A2 :public Base {… … }；
class B :public A1,public A2 {… … }；
那么A1、A2都具有Base的副本。這樣B就包含了Base的兩個(gè)副本，副本發(fā)生了重疊，不但增加了存儲(chǔ)空間，同時(shí)也引入了二義性。這就是菱形缺陷，菱形缺陷的兩個(gè)缺陷：
1、子對(duì)象重疊
2、向上映射的二義性。
菱形缺陷的其中一種解決辦法是使用虛擬繼承。
在C++世界里最廣泛的使用虛擬繼承解決菱形缺陷的應(yīng)用便是標(biāo)準(zhǔn)C++的輸入/輸出iostream；
1.2.2 多重接口與方法名沖突問(wèn)題（Siamese twins）
對(duì)繼承而來(lái)的虛函數(shù)改寫很容易，但是如果是在改寫一個(gè)“在兩個(gè)基類都有相同原型”的虛函數(shù)情況就不那么容易了。
提出問(wèn)題：
假設(shè)汽車最大速度的接口為ICar，潛艇最大速度的接口為 IBoat，有一個(gè)兩棲類的交通工具它可以奔跑在馬路上，也可以航行在大海中，那么它就同時(shí)擁有ICar、IBoat兩種交通工具的最大速度特性，我們定義它的接口為ICarBoat；
class ICar
{
virtual int GetMaxSpeed（）= 0；
}；
class IBoat
{
virtual int GetMaxSpeed（）= 0；
}；
我們先對(duì)ICarBoat的接口做一個(gè)嘗試：
class CCarBoat
{
virtual int GetMaxSpeed（）；//既完成ICar的GetMaxSpeed（）接口方法又 //完成IBoat的接口方法？顯然不能夠
};
解決問(wèn)題：
顯然上面這個(gè)嘗試根本就無(wú)法成功，只用一個(gè)實(shí)現(xiàn)方法，怎么能夠求出這個(gè)ICarBoat交通工具奔跑在馬路上的最高時(shí)速，同時(shí)也能夠求出航行在大海上的最大航行速度呢。
上面這一問(wèn)題矛盾就在一一個(gè)方法，卻需要兩個(gè)答案。看來(lái)ICarBoat要返回兩個(gè)答案就必須有兩個(gè)方法了，我們假設(shè)一個(gè)方法是求在陸地上奔跑的速度，名稱為GetCarMaxSpeed（）；另一個(gè)方法是求在大海上航行的最大速度，名稱為GetBoatMaxSpeed（）；那這兩個(gè)方法又怎么和GetMaxSpeed（）接口方法聯(lián)系起來(lái)呢；
幸運(yùn)的是，我們找到了解決辦法，而且解決辦法有很多種，下面介紹一下繼承法。
class IXCar :public ICar
{
virtual int GetMaxSpeed（）
{
GetCarMaxSpeed();
}
virtual int GetCarMaxSpeed（） = 0;
}；
class IXBoat:public IBoat
{
virtual int GetMaxSpeed（）
{
GetBoatMaxSpeed();
}
virtual int GetBoatMaxSpeed（） = 0;
}；
classCCarBoat: public IXCar , public IXBoat
{
virtual int GetCarMaxSpeed（）
{
… …
}
virtual int GetBoatMaxSpeed（）
{
… …
}
};
1.2.3 this跳轉(zhuǎn)
this跳轉(zhuǎn)是指的“對(duì)象同一性”問(wèn)題。
在單一繼承的世界內(nèi)，無(wú)論繼承關(guān)系怎么復(fù)雜，針對(duì)于同一對(duì)象，無(wú)論它的子類或者父類的this指針永遠(yuǎn)相等。即如果 B從A繼承，那么 對(duì)于一個(gè)已經(jīng)實(shí)例化B類的對(duì)象 bObject，永遠(yuǎn)有（B*）&bObject ==(A*)&bObject 成立。
但是在多繼承的世界內(nèi)，上面的等式就不能恒成立，對(duì)象的同一性受到了挑戰(zhàn)。
特別的是，在多繼承世界內(nèi)如果菱形關(guān)系存在情況下，如果對(duì)于已經(jīng)實(shí)例化B類的對(duì)象bObject; （Base*）（A1*）&bObject != （Base*）（A2*）&bObject 成立，當(dāng)這種事情發(fā)生的時(shí)候我們就只能特殊處理了。這種情況在COM應(yīng)用中處處都會(huì)發(fā)生。
1.3 C++多態(tài)的兩種多態(tài)形式和區(qū)別
C++有兩種多態(tài)多態(tài)形式：
1、編譯時(shí)刻多態(tài)，編譯時(shí)刻多態(tài)依靠函數(shù)重載或者模板實(shí)現(xiàn)
2、運(yùn)行時(shí)刻多態(tài)。運(yùn)行時(shí)刻多態(tài)依靠需函數(shù)虛接口實(shí)現(xiàn)