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[c++]重载、隐藏、覆盖——处理同名函数的3种方式

[c++]重载、隐藏、覆盖——处理同名函数的3种方式

作者: VicAi | 来源:发表于2019-05-17 10:17 被阅读0次

    0. 重载、隐藏、覆盖的区别

    C++对于两个同名的函数有三种处理方式:重载(overload)隐藏(hide)覆盖(override)
    用最简单的话概括:

    重载 参数不同的同名函数
    隐藏 子类的函数名与基类相同就会隐藏
    覆盖 只用于虚函数

    他们的区别如下:

    同名函数 作用域 形参列表
    重载 相同 不同
    隐藏 不同 不同 / 相同且基类中同名函数不是虚函数
    覆盖 不同 相同且基类中同名函数是虚函数

    或者这样表示:


    1. 重载

    • 同名函数在同一个类中(作用域相同),但他们的参数个数 / 参数种类不同(形参列表不同),此时他们是重载关系,比如:
    class DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
            void show(int x){
                cout << x << endl;
            }
    };
    

    对于重载函数,想调用哪个函数,取决于你给的参数
    比如你想输出一句话,那么直接调用show()函数即可;
    而如果你想输出一个数字,则要给show()函数一个对应的实参,如show(3);
    他们对应的输出结果如下:

    I am dad                //直接调用show();
    3                       //给了参数的show(3);
    

    2. 隐藏

    • 如果同名函数在不同的类中,则他们不再是重载函数,
      若他们的形参列表不同,则基类中的同名函数将被隐藏(屏蔽),比如例A
    //例 A
    class DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
    };
    class SON : public DAD
    {
        public:
            void show(int x){
                cout << x << endl;
            }
    }
    int main(){
        SON a;
        a.show();
    }
    

    这时编译器会报错

    [Error] no matching function for call to 'SON::show()'  
    

    因为此时基类中的show()和子类中的函数同名而参数不同,满足隐藏的条件,子类从基类继承而来的没有参数的show()已经被隐藏,无法调用;
    如果你要调用从基类中继承而来的show(),则要使用 作用域分辨符 “ :: ”,
    它由两个冒号组成

    a.DAD::show();
    

    这时程序便会正确调用从基类继承而来的show()函数,输出如下:

    I am dad
    
    • 另一种情况是,同名函数在不同的类中、参数相同,且基类中的同名函数前没有virtual关键字声明,那么基类中的同名函数依然会被隐藏,比如例B:
    //例 B
    class DAD
    {
        public:
            /* virtual */void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
    };
    class SON : public DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am son" << endl;
            }
    }
    int main(){
        SON a;
        a.show();
    }
    

    输出结果

    I am son
    

    P.S. 你可能会想,既然是对象a是子类,那a.show()不是理所当然地调用子类中的show()吗?
    不妨再看看例C,

    //例 C
    class DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
    };
    class SON : public DAD
    {
        public:
            //子类没有show()函数了
    }
    int main(){
        SON a;
        a.show();
    }
    

    输出结果

    I am dad
    

    同样是a.show(),但这里调用的是从基类继承而来的show();
    所以a.show()并不是调用子类a中的show(),而是先看有没有从基类中继承而来的show(),然后再看子类中有没有同名的函数,如果子类已经有了同名函数,那么从基类继承而来的show()就会被隐藏,想调用就得用 “ :: ”

    3. 覆盖

    • 如果同名函数在不同的类中、参数相同且基类中的同名函数带有virtual关键字声明,
      那么这时基类中的同名函数将被覆盖(重写),它有两个特点:
      (1)当对象调用子类中的同名函数时,表现和被隐藏时相同,
      比如在例A、例B、例C中的基类同名函数前加上virtual关键字,程序结果不变(但其实和隐藏是不同的);
      (2)当通过指针或引用调用子类中的同名函数时,由于需要区别指针(引用)的类型和指针(引用)所指对象的类型,此时的表现就和隐藏不同了——通过基类指针指向不同对象,指针会根据对象的类型不同,调用其相应的函数,比如下面的两个例子:

    第一个例子,没有用虚函数,由于静态绑定
    通过“指向基类对象的基类指针”调用成员函数,调用的是基类的成员函数
    通过“指向子类对象的基类指针”调用成员函数,调用的依然是基类的成员函数

    class DAD
    {
        public:
            /* virtual */ void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
    };
    class SON : public DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am son" << endl;
            }
    };
    //形参为指向基类对象的指针,用于接收来自对象的地址
    void fun(DAD *p)
    {
        p->show();
    }
    int main()
    {
        DAD a; 
        SON b;
        fun(&a);    //用a对象的指针调用show()函数
        fun(&b);    //用b对象的指针调用show()函数
    }
    

    输出结果:

    I am dad
    I am dad
    

    第二个例子,使用了虚函数,由于动态绑定
    通过“指向基类的基类指针”调用成员函数,调用的是基类中的虚函数
    通过“指向子类的基类指针”调用成员函数,调用的则是子类中的实现(覆盖了基类中的虚函数)

    class DAD
    {
        public:
            virtual void show(){
                cout << "I am dad" << endl;
            }
    };
    class SON : public DAD
    {
        public:
            void show(){
                cout << "I am son" << endl;
            }
    };
    //形参为指向基类对象的指针,用于接收来自对象的地址
    void fun(DAD *p)
    {
        p->show();
    }
    int main()
    {
        DAD a; 
        SON b;
        fun(&a);    //用a对象的指针调用show()函数
        fun(&b);    //用b对象的指针调用show()函数
    }
    

    输出结果:

    I am dad
    I am son
    

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