成员函数被重载的特征:
(1)相同的范围(在同一个类中);
(2)函数名字相同;
(3)参数不同;
(4)virtual 关键字可有可无。

成员函数的重载、覆盖与隐藏
成员函数的重载、覆盖(override)与隐藏很容易混淆,C++程序员必须要搞清楚
概念,否则错误将防不胜防。
8.2.1 重载与覆盖
成员函数被重载的特征:
(1)相同的范围(在同一个类中);
(2)函数名字相同;
(3)参数不同;
(4)virtual 关键字可有可无。
覆盖是指派生类函数覆盖基类函数,特征是:
(1)不同的范围(分别位于派生类与基类);
(2)函数名字相同;
(3)参数相同;
(4)基类函数必须有virtual 关键字。
示例8-2-1
中,函数Base::f(int)与Base::f(float)相互重载,而Base::g(void)
被Derived::g(void)覆盖。
#include <iostream.h>
class Base
{
public:
void f(int x){ cout << “Base::f(int) ” << x << endl;
}
void f(float x){ cout << “Base::f(float) ” << x <<
endl; }
virtual void g(void){ cout << “Base::g(void)” << endl;}
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void g(void){ cout << “Derived::g(void)” << endl;}
};
void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
pb->f(42); // Base::f(int) 42

关于C++类成员函数的重载、覆盖、隐藏与virtual关键字

覆盖:派生类函数覆盖基类函数,特征是:
(1)不同的范围(分别位于派生类与基类);
(2)函数名字相同;
(3)参数相同;
(4)基类函数必须有virtual 关键字。

pb->f(3.14f); // Base::f(float) 3.14
pb->g(); // Derived::g(void)
}
示例8-2-1 成员函数的重载和覆盖
8.2.2 令人迷惑的隐藏规则
本来仅仅区别重载与覆盖并不算困难,但是C++的隐藏规则使问题复杂性陡然增加。
这里“隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,规则如下:
(1)如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数不同。此时,不论有无virtual
关键字,基类的函数将被隐藏(注意别与重载混淆)。
(2)如果派生类的函数与基类的函数同名,并且参数也相同,但是基类函数没有virtual
关键字。此时,基类的函数被隐藏(注意别与覆盖混淆)。
示例程序8-2-2(a)中:
(1)函数Derived::f(float)覆盖了Base::f(float)。
(2)函数Derived::g(int)隐藏了Base::g(float),而不是重载。
(3)函数Derived::h(float)隐藏了Base::h(float),而不是覆盖。
#include <iostream.h>
class Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << “Base::f(float) ” << x
<< endl; }
void g(float x){ cout << “Base::g(float) ” << x <<
endl; }
void h(float x){ cout << “Base::h(float) ” << x <<
endl; }
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << “Derived::f(float) ” << x
<< endl; }
void g(int x){ cout << “Derived::g(int) ” << x <<
endl; }
void h(float x){ cout << “Derived::h(float) ” << x <<
endl; }
};
示例8-2-2(a)成员函数的重载、覆盖和隐藏
据作者考察,很多C++程序员没有意识到有“隐藏”这回事。由于认识不够深刻,
“隐藏”的发生可谓神出鬼没,常常产生令人迷惑的结果。
示例8-2-2(b)中,bp 和dp
指向同一地址,按理说运行结果应该是相同的,可事
实并非这样。

Phoenix(phoenix8848@gmail.com)

函数Base::f(int)与Base::f(float)相互重载,而Base::g(void)被Derived::g(void)覆盖。
#include <iostream.h>
class Base
{
public:
void f(int x){ cout << “Base::f(int) ” << x << endl;
}
void f(float x){ cout << “Base::f(float) ” << x <<
endl; }
virtual void g(void){ cout << “Base::g(void)” << endl;}
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void g(void){ cout << “Derived::g(void)” << endl;}
};
void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
pb->f(42); // Base::f(int) 42
pb->f(3.14f); // Base::f(float) 3.14
pb->g(); // Derived::g(void)
}

void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;
// Good : behavior depends solely on type of the object
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3 (surprise!)
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14 (surprise!)
pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
}
示例8-2-2(b) 重载、覆盖和隐藏的比较
8.2.3 摆脱隐藏
隐藏规则引起了不少麻烦。示例8-2-3
程序中,语句pd->f(10)的本意是想调用函
数Base::f(int),但是Base::f(int)不幸被Derived::f(char
*)隐藏了。由于数字10
不能被隐式地转化为字符串,所以在编译时出错。
class Base
{
public:
void f(int x);
};
class Derived : public Base
{
public:
void f(char *str);
};
void Test(void)
{
Derived *pd = new Derived;
pd->f(10); // error
}
示例8-2-3 由于隐藏而导致错误

  1. 重载、覆盖与隐藏

隐藏:是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,规则如下:
(1)如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数不同。此时,不论有无virtual关键字,基类的函数将被隐藏(注意别与重载混淆)。
(2)如果派生类的函数与基类的函数同名,并且参数也相同,但是基类函数没有virtual关键字。此时,基类的函数被隐藏(注意别与覆盖混淆)。

从示例8-2-3 看来,隐藏规则似乎很愚蠢。但是隐藏规则至少有两个存在的理由:

1).重载:成员函数具有以下的特征时发生”重载”

(1)函数Derived::f(float)覆盖了Base::f(float)。
(2)函数Derived::g(int)隐藏了Base::g(float),而不是重载。
(3)函数Derived::h(float)隐藏了Base::h(float),而不是覆盖。

 

A.相同的范围(同一个类中)

很多C++程序员没有意识到有“隐藏”这回事。由于认识不够深刻,“隐藏”的发生可谓神出鬼没,常常产生令人迷惑的结果。bp
和dp 指向同一地址,按理说运行结果应该是相同的,可事实并非这样。

来源:

B.函数的名字相同

#include <iostream.h>
class Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << “Base::f(float) ” << x
<< endl; }
void g(float x){ cout << “Base::g(float) ” << x <<
endl; }
void h(float x){ cout << “Base::h(float) ” << x <<
endl; }
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << “Derived::f(float) ” << x
<< endl; }
void g(int x){ cout << “Derived::g(int) ” << x <<
endl; }
void h(float x){ cout << “Derived::h(float) ” << x <<
endl; }
};

C.参数类型不同(不能进行隐式类型转换)

void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;
// Good : behavior depends solely on type of the object
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3 (surprise!)
// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14 (surprise!)
pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
}

D.Virtual关键字可有可无

摆脱隐藏
隐藏规则引起了不少麻烦。示例程序中,语句pd->f(10)的本意是想调用函数Base::f(int),但是Base::f(int)不幸被Derived::f(char
*)隐藏了。由于数字10不能被隐式地转化为字符串,所以在编译时出错。
class Base
{
public:
void f(int x);
};
class Derived : public Base
{
public:
void f(char *str);
};
void Test(void)
{
Derived *pd = new Derived;
pd->f(10); // error
}

2).覆盖(也叫”继承”):指派生类函数覆盖基类函数,特征是:

从示例
看来,隐藏规则似乎很愚蠢。但是隐藏规则至少有两个存在的理由:写语句pd->f(10)的人可能真的想调用Derived::f(char
*)函数,只是他误将参数写错了。有了隐藏规则,编译器就可以明确指出错误,这未必不是好事。否则,编译器会静悄悄地将错就错,程序员将很难发现这个错误,流下祸根。假如类Derived
有多个基类(多重继承),有时搞不清楚哪些基类定义了函数f。如果没有隐藏规则,那么pd->f(10)可能会调用一个出乎意料的基类函数f。尽管隐藏规则看起来不怎么有道理,但它的确能消灭这些意外。
如果语句pd->f(10)一定要调用函数Base::f(int),那么将类Derived
修改为如下即可。
class Derived : public Base
{
public:
void f(char *str);
void f(int x) { Base::f(x); }
};

A.不同的范围(分别位于基类与派生类中)

Trackback:

B.函数名字相同

C.参数相同

D.基类函数必须有virtual关键字

3).隐藏:是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,规则如下:

A.如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数不同,此时不论有无virtual关键字,基类的函数都将被隐藏,注意别与重载混淆)

B.如果派生类的函数与基类的函数同名,并且参数也相同,但是基类函数没有virtual关键字,此时基类的函数被隐藏(注意别与覆盖混淆)

 

2.看下面这个例子代码:

#include <iostream>

using std::cout;

using std::endl;

 

class Base

{

public:

    virtual void
f(float x){
cout << “Base::f(float) ” << x << endl;}

    void g(float
x){ std::cout << “Base::g(float) ” << x << std::endl;}

    void h(float
x){ std::cout << “Base::h(float) ” << x <<std::endl;}

};

 

class Derived : public Base

{

public:

    virtual void
f(float x){
std::cout << “Derived::f(float) ” << x << std::endl;}

    void g(int x){ std::cout << “Derived::g(int) ” << x << std::endl;}

    void h(float
x){ std::cout << “Derived::h(float) ” << x << std::endl;}

};

 

void main(void)

{

    Derived d;

    Base *pb = &d;

    Derived *pd = &d;

 

    pb->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.14

    pd->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.14

 

    pb->g(3.14f);//Base::g(float) 3.14

    pd->g(3.14f);//Derived::g(int) 3

 

    pb->h(3.14f);//Base:h(float) 3.14

    pd->h(3.14f);//Derived::h(float) 3.14

}

 

  1. 解释

在27与28行,派生类的Derived::f(float
x)通过virtual关键字继承(覆盖)了基类的Base::f(float
x)方法,所以这里无论采有基类指针还是派生类指针,最后调用的其实都是Derived::f(float
x)方法。这正是一般情况我们所期望的。

在30行,由于基类的Base::g()没有用virtual关键字声明,所以这里它不会被派生类的Derived::g()方法覆盖。所以通过基类指针访问时只能访问到Base::g(float
x),而在31行通过派生类指针时可以访问的方法有Base::g(float
x)和Derived::g(int
x),这两个方法虽然方法名相同而且参数不同(似乎)符合重载的标准,但是它们却分属于不同的”域”因此重载不会发生,这时Derived::g(int
x)就只能把Base::g(float x)”隐藏”掉。

同上,在第33行通过基类指针能访问的方法只有Base::h(float
x),由于该方法没有被virtual关键字声明,所以不会被派生类方法Derived::h(float
x)”替换”,因此调用的是Base::h(float
x)。而在第34行通过派生类指针可以访问的方法同时有Base::h(float
x)与Derived::h(float
x),这似乎又冲突,而这时C++的”隐藏”规则发生作用,所以派生类方法Derived::h(float
x)把基类方法Base::h(float x)”隐藏”,于是Derived::h(float x)被调用。

 

4.总结

    C++的”重载”、”继承”与”隐藏”机制比一般想象中的要复杂,而这就突显了virtual关键字的重要性。所以在派生类存在的前提下一,一定要把基类中可能在派生类中也实现的方法用virtual关键字声明。除非在特殊情况下,比如需要检查指针类型的时候。

 

#include <iostream>

using std::cout;

using std::endl;

 

class Base

{

public:

    void CheckType(void){ cout
<< “This’s Base Ptr” <<
endl;}

};

 

class Derived : public Base

{

public:

    void CheckType(void){ cout
<< “This;s Derived Ptr”
<< endl;}

};

 

void main(void)

{

    Derived d;

    Base *pb = &d;

    Derived *pd = &d;

 

    pb->CheckType();//This’s Base Ptr

    pd->CheckType();//This’s Derived Ptr

}