深入理解成员函数的重载、隐藏、覆盖规则(二)

本文作者:islwj
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　　林锐博士对覆盖规则的定义如下:

　　(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.

　　这样来理解重载、隐藏、覆盖确实是有点令人困惑.其实这个(覆盖)定义就是类的虚函数的定义.即,基类中,必须有virtual关键字,派生类函数的原型必须相同.
　　所谓的覆盖规则造成的调用现象,其实就是类的虚函数实现原理生成的.为了达到动态绑定(后期绑定)的目的,C++编译器通过某个表格(一般称为vtable),在执行期"间接"调用实际上欲绑定的函数.每一个内含虚函数的类,C++编译器都会为它做出一个虚函数表,表中的每一个元素都指向一个虚函数的地址.

    举个例子:
    class base{
    public:
        func();
        virtual vfunc1();
        virtual vfunc2();
        virtual vfunc3();
    private:
        int _data1;
        int _data2;
    };
    base对象实例在内存中占据的空间是这样的:
     base对象实例          vtable
--------------------------------------------------------------------------
         vptr ---------> (*vfunc1)() -----------> base::vfunc1();
        _data1           (*vfunc2)() -----------> base::vfunc2();
        _data2           (*vfunc3)() -----------> base::vfunc3();
--------------------------------------------------------------------------

    当派生类改写了虚函数时,虚函数表相应的被修改了:
    class derived: public base{
    public:
        vfunc2();
    };
    derived对象实例              vtable
--------------------------------------------------------------------------
         vptr  ---------> (*vfunc1)() -----------> base::vfunc1()      
        _data1;           (*vfunc2)() -----------> derived::vfunc2()     ****注意,这里变了!!!***
        _data2;           (*vfunc3)() -----------> base::vfunc3()
--------------------------------------------------------------------------

    所以当你写下如下程序的时候:
    void main(void)
    {
        Derived d;
        Base *pb = &d;
        pb->vfunc2(); // Derived::vfunc2(void)
    }

    就不难理解为何pb->vfunc2()调用的是derived::vfunc2()了,因为pb实际上指向派生类derived的实例,而派生类中的虚函数表已经被修改了.

    简单来说,隐藏规则就是C++的名字解析过程,自里向外解析,这个好理解;而覆盖规则其实就是C++虚函数表的实现原理.这样就可以比较容易的区分这两个知识点,而不用老是背隐藏规则跟覆盖规则的细微区别.
    而重载规则的,简单来说就是我在 深入理解成员函数的重载、隐藏、覆盖规则(一) 中所列的特征.而具体呢,重载实在太多东西写了,涉及到模板、命名空间等,有空再写:)

    (完--不是结局的结局.)

参考书籍:
          Stanley B Lippman、J o s é e L a j o i e
    <高质量C++编程>       林锐
    <深入浅出MFC第二版>   侯捷

注:以上例子主要来自<高质量C++编程>、<深入浅出MFC第二版>.