成员函数的重载、覆盖与隐藏

说明：来自“高质量C编程指南.pdf”（P60-P63）

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。

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

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8-2-1 成员函数的重载和覆盖

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

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。

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

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

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：

Ø  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。

Ø  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 8-2-3 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); }

};

4.补充

以下来自《VC++深入详解》清晰PDF格式电子书.PDF（P52-P55），也讲的非常好。

 

构成函数覆盖的条件为：

A.    基类函数必须是虚函数(使用virtual关键字进行声明)；

B.     发生覆盖的两个函数要分别位于派生类和基类中；

C.     函数名与参数类表必须完全相同。

 

函数隐藏,是指派生类中具有与基类同名的函数（不考虑参数类表是否相同），从而在派生类中隐藏了基类的同名函数。

 

初学者很容易把函数的隐藏与函数的覆盖、重载相混淆，我们看下面两种函数隐藏的情况：

（1）    派生类的函数与基类的函数完全相同（函数名和参数列表都相同），只是基类的函数没有使用virtual关键字。此时基类的函数将被隐藏，而不是重载（请参照上文讲述的函数覆盖进行比较）。

（2）    派生类的函数与基类同名，但是参数列表不同，在这种情况下，不管基类的函数是否声明为virtual，基类的函数都将被隐藏。注意这种情况与函数重载的区别，重载发生在同一个类中。

 

如何才能区分覆盖和隐藏呢？实际上只要记住一点：函数的覆盖是发生在派生类和基类之间，两个函数必须完全相同，而且都是虚函数（即：基类的函数为虚函数，因为某函数一旦在基类中被声明为虚函数，那么在此后的派生类中其仍将保持为虚函数，不管其声明中是否有virtual关键字）。那么不属于这种情况的就是隐藏。

覆盖时也可以在派生类的中调用基类的被覆盖的函数，使用“基类名：：函数名（参数）”调用。