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在C++中，final 是一个关键字，用于限制类、虚函数或者继承行为。它主要用于增强代码的可读性和安全性，避免某些潜在的错误。以下是 final 关键字的详细用法及其适用场景：

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1. 用于类

当一个类被声明为 final 时，表示该类不能被其他类继承。这可以防止派生类的出现，从而减少复杂性并提高代码的安全性。

示例：

class Base final {
public:void display() {std::cout << "This is the base class." << std::endl;}
};// 尝试继承一个被标记为 final 的类会导致编译错误
// class Derived : public Base { }; // 错误：Base 类是 final 的

应用场景：

• 防止多重继承冲突：通过禁止继承，可以避免复杂的继承层次。
• 提升性能：编译器可以对 final 类进行更多优化。

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2. 用于虚函数

当一个虚函数被声明为 final 时，表示该虚函数不能在派生类中被重写（override）。这可以避免子类意外地覆盖父类的行为。

示例：

class Base {
public:virtual void show() final {std::cout << "Base class function." << std::endl;}
};class Derived : public Base {
public:// 尝试重写 show 函数会导致编译错误// void show() override { } // 错误：show() 被声明为 final
};

应用场景：

• 明确意图：通过 final 标记虚函数，表明开发者不希望其行为被修改。
• 减少错误：防止子类意外覆盖基类的关键功能。

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3. 用于方法的 override 行为

当一个虚函数被声明为 final 后，任何试图从派生类中重写它的尝试都会导致编译错误。这与直接在派生类中使用 override 和 final 的组合效果一致。

示例：

class Base {
public:virtual void process() final {std::cout << "Base class implementation." << std::endl;}
};class Derived : public Base {
public:// 尝试重写 process 函数会导致编译错误// void process() override { } // 错误：process() 被声明为 final
};

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4. 与其他特性结合使用

final 可以与 virtual 和 override 结合使用，进一步增强代码的语义清晰度。

示例：

class Base {
public:virtual void action() final {std::cout << "Base class action." << std::endl;}
};class Derived : public Base {
public:// 尝试重写 action 函数会导致编译错误// void action() override final { } // 错误：action() 被声明为 final
};

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5. 历史背景

final 关键字是在 C++11 中引入的，旨在提供更细粒度的控制能力。在早期的 C++ 中，虚函数的行为完全依赖于派生类的实现，缺乏显式的语义约束。

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总结

• 类 final：禁止继承。
• 虚函数 final：禁止派生类重写。
• 应用场景：增强代码的安全性、可维护性和性能。