C++中成员函数的重载、覆盖与隐藏

稍微懂得点oop的人都知道重载，那是多态性的重要体现！可是在c++中你能分清成员函数的重载、覆盖吗？这个好像也不难，重载存在与同一个类中，而覆盖 存在于派生类于基类中！可是如果再加上隐藏呢？说实话，以前我从来没有听说过这个概念！也不知道自己曾经捏造的程序，出了多少问题！看看林锐在《高质量 c++编程指南》中的解释。

    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。

 

 

8.2.1 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

   

8.2.2 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，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8-2-2（b） 重载、覆盖和隐藏的比较

8.2.3 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：

u       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。

u       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); }

};