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1 C++继承中父类和子类的同名成员变量
1.1 父类和子类的同名成员变量
思考：子类中是否可以定义父类中的同名成员？如果可以，如何区分？
父子间的冲突：
- 子类可以定义父类中的同名成员。
- 子类中的成员将隐藏父类中的同名成员。
- 父类中的同名成员依然存在于子类中。
- 通过作用域分辨符(::)访问父类中的同名成员。
访问父类中的同名成员：
同名变量深度分析：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
namespace A
{
int g_i = 0;
}
namespace B
{
int g_i = 1;
}
class Parent
{
public:
int mi;
Parent()
{
cout << "Parent() : " << "&mi = " << &mi << endl;
}
};
class Child : public Parent
{
public:
int mi;
Child()
{
cout << "Child() : " << "&mi = " << &mi << endl;
}
};
int main()
{
Child c;
c.mi = 100;
c.Parent::mi = 1000;
cout << "&c.mi = " << &c.mi << endl;
cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
cout << "&c.Parent::mi = " << &c.Parent::mi << endl;
cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
return 0;
}
2 C++继承中父类和子类的同名成员函数
2.1 父类和子类中的同名成员函数
思考一个问题：子类中定义的函数是否能够重载父类中的同名函数？
类中的成员函数可以进行重载，我们需要再来回顾下重载的概念：
- 重载函数的本质为多个不同的函数。
- 函数名和参数列表是唯一的标识。
- 函数重载必须发生在同一个作用域中。
我们必须知道父类和子类属于不同的作用域，所以子类中的函数不能够 重载父类中同名函数。
所以，对于子类和父类中的同名函数：
- 子类中的函数将隐藏父类的同名函数（跟参数列表无关）。
- 子类无法重载父类中的成员函数。
- 使用作用域分辨符访问父类中的同名函数。
- 子类可以定义父类中完全相同的成员函数。
父子间的同名函数：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Parent
{
public:
int mi;
void add(int v)
{
mi += v;
}
void add(int a, int b)
{
mi += (a + b);
}
};
class Child : public Parent
{
public:
int mi;
void add(int v)
{
mi += v;
}
void add(int a, int b)
{
mi += (a + b);
}
void add(int x, int y, int z)
{
mi += (x + y + z);
}
};
int main()
{
Child c;
c.mi = 100;
c.Parent::mi = 1000;
cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
c.add(1);
c.add(2, 3);
c.add(4, 5, 6);
cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
return 0;
}
3 父类和子类中同名覆盖引发的问题
3.1 父子间的赋值兼容
子类对象可以当作父类对象使用（兼容性）：
- 子类对象可以直接赋值给父类对象。
- 子类对象可以直接初始化父类对象。
- 父类指针可以直接指向子类对象。
- 父类引用可以直接引用子类对象。
子类对象的兼容性：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Parent
{
public:
int mi;
void add(int i)
{
mi += i;
}
void add(int a, int b)
{
mi += (a + b);
}
};
class Child : public Parent
{
public:
int mv;
void add(int x, int y, int z)
{
mv += (x + y + z);
}
};
int main()
{
Parent p;
Child c;
p = c;
Parent p1(c);
Parent& rp = c;
Parent* pp = &c;
rp.mi = 100;
rp.add(5); // 没有发生同名覆盖?
rp.add(10, 10); // 没有发生同名覆盖?
/* 为什么编译不过? */
// pp->mv = 1000;
// pp->add(1, 10, 100);
return 0;
}
当使用父类指针（引用）指向子类对象时：
- 子类对象退化为父类对象。
- 只能访问父类中定义的成员。
- 可以直接访问被子类覆盖的同名成员。
3.2 特殊的同名函数
特殊的同名函数：
- 子类中可以重定义父类中已经存在的成员函数。
- 这种重定义发生在继承中，叫做函数重写。
- 函数重写是同名覆盖的一种特殊情况。
思考一下：当函数重写遇上赋值兼容会发生什么？
赋值兼容的问题：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Parent
{
public:
int mi;
void add(int i)
{
mi += i;
}
void add(int a, int b)
{
mi += (a + b);
}
void print()
{
cout << "I'm Parent." << endl;
}
};
class Child : public Parent
{
public:
int mv;
void add(int x, int y, int z)
{
mv += (x + y + z);
}
void print()
{
cout << "I'm Child." << endl;
}
};
void how_to_print(Parent* p)
{
p->print();
}
int main()
{
Parent p;
Child c;
how_to_print(&p); // Expected to print: I'm Parent.
how_to_print(&c); // Expected to print: I'm Child.
return 0;
}
问题分析：
- 编译期间，编译器只能根据指针的类型判断所指向的对象。
- 根据赋值兼容，编译器认为父类指针指向的是父类对象。
- 因此，编译结果只可能是调用父类中定义的同名函数。
在编译这个函数的时候，编译器不可能知道p究竟指向了什么。但是编译器没有理由报错，于是编译器人为最安全的做法就是调用父类的print函数，因为父类和子类肯定都有相同的print函数。
编译器的处理方法虽然是合理的，但并不是期望的。为了解决这个问题，需要引入多态。
参考资料：
