C++成员函数的重载、覆盖与隐藏-今日头条

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。
[微风]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 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
    pb->f(3.14f); // Base::f(float) 3.14
    pb->g(); // Derived::g(void)
}

示例1：成员函数的重载和覆盖

[微风]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 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; }
};

示例程序 2（a) ：成员函数的重载、覆盖和隐藏

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 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，可是事实并非这样

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 2（b）重载、覆盖和隐藏的比较

[微风]摆脱隐藏
隐藏规则引起了不少麻烦。示例 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 3 由于隐藏而导致错误

从示例 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：
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，留下祸根。
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。
示例 3 中，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); }
};

PS: 在C++11及其更高的标准，增加了override关键字,用于帮助正确的进行父类的覆盖关系

`override` 是 C++11 引入的关键字，用于显式地指示派生类的成员函数是覆盖（重写）了基类中的虚函数。它的作用是提醒编译器检查派生类中的成员函数是否正确地覆盖了基类中的虚函数，以防止意外的错误。

使用 override 关键字的主要目的是增加代码的可读性和维护性，同时在编译时进行类型检查，避免在派生类中意外地创建了一个新的函数，而不是覆盖了基类的虚函数。

以下是使用 override 关键字的示例：

class Base {
public:
    virtual void foo() const {
        // ...
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo() const override {
        // 这个函数覆盖了基类的虚函数
    }
};

如果在派生类的函数定义中使用了 override 关键字，但该函数实际上没有覆盖基类中的任何虚函数，编译器将产生一个错误。这有助于捕捉可能的错误，例如拼写错误或函数签名不匹配。

总之，override 关键字在 C++ 中用于明确地指示一个成员函数是想要覆盖基类中的虚函数，帮助编译器检查和保证正确的函数覆盖关系。

C++成员函数的重载、覆盖与隐藏

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