成员函数的重载、覆盖与隐藏（详细）

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。

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

pb->f(3.14f); // Base::f(float) 3.14
pb->g(); // Derived::g(void)
}
示例2-1 成员函数的重载和覆盖

令人迷惑的隐藏规则

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2-2（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2-2（a）成员函数的重载、覆盖和隐藏

示例2-2（b）中，pb 和pd 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。

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2-2（b） 重载、覆盖和隐藏的比较

摆脱隐藏

隐藏规则引起了不少麻烦。

• 示例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2-3 由于隐藏而导致错误

从示例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 写语句pd->f(10)的人可能真的想调用Derived::f(float)，只是他误写错了，有了隐藏规则，编译器就可以明确的指出错误，未必是件坏事。

• 2 假如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。那么pd->f(10)可能会出乎意料地调用了基类函数f。尽管隐藏规则看起来不怎么有道理，但是能明确的消除这些意外