關於C++類成員函數的重載、覆蓋、隱藏與virtual關鍵字

最近看<<高品質C++>>時讀到的關於成員函數的重載/覆蓋/隱藏,把我的一點理解寫出來,希望大家批評與指正.

1. 重載、覆蓋與隱藏

1)．重載：成員函數具有以下的特徵時發生“重載”

A．相同的範圍（同一個類中）

B．函數的名字相同

C．參數類型不同（不能進行隱式類型轉換）

D．Virtual關鍵字可有可無

2)．覆蓋（也叫“繼承”）：指衍生類別函數覆蓋基類函數，特徵是：

A．不同的範圍（分別位於基類與衍生類別中）

B．函數名字相同

C．參數相同

D．基類函數必須有virtual關鍵字

3)．隱藏：是指衍生類別的函數屏蔽了與其同名的基類函數，規則如下：

A．如果衍生類別的函數與基類的函數同名，但是參數不同，此時不論有無virtual關鍵字，基類的函數都將被隱藏，注意別與重載混淆）

B．如果衍生類別的函數與基類的函數同名，並且參數也相同，但是基類函數沒有virtual關鍵字，此時基類的函數被隱藏（注意別與覆蓋混淆）

 

2．看下面這個例子代碼：

 1 #include <iostream> 2 using std::cout; 3 using std::endl; 4  5 class Base 6 { 7 public: 8     virtual void f(float x){ cout << "Base::f(float) " << x << endl;} 9     void g(float x){ std::cout << "Base::g(float) " << x << std::endl;}10     void h(float x){ std::cout << "Base::h(float) " << x <<std::endl;}11 };12 13 class Derived : public Base14 {15 public:16     virtual void f(float x){ std::cout << "Derived::f(float) " << x << std::endl;}17     void g(int x){ std::cout << "Derived::g(int) " << x << std::endl;}18     void h(float x){ std::cout << "Derived::h(float) " << x << std::endl;}19 };20 21 void main(void)22 {23     Derived d;24     Base *pb = &d;25     Derived *pd = &d;26 27     pb->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.1428     pd->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.1429 30     pb->g(3.14f);//Base::g(float) 3.1431     pd->g(3.14f);//Derived::g(int) 332 33     pb->h(3.14f);//Base:h(float) 3.1434     pd->h(3.14f);//Derived::h(float) 3.1435 }

3. 解釋

在27與28行，衍生類別的Derived::f(float x)通過virtual關鍵字繼承（覆蓋）了基類的Base::f(float x)方法，所以這裡無論采有基類指標還是衍生類別指標，最後調用的其實都是Derived::f(float x)方法。這正是一般情況我們所期望的。

在30行，由於基類的Base::g()沒有用virtual關鍵字聲明，所以這裡它不會被衍生類別的Derived::g()方法覆蓋。所以通過基類指標訪問時只能訪問到Base::g(float x)，而在31行通過衍生類別指標時可以訪問的方法有Base::g(float x)和Derived::g(int x)，這兩個方法雖然方法名相同而且參數不同（似乎）符合重載的標準，但是它們卻分屬於不同的“域”因此重載不會發生，這時Derived::g(int x)就只能把Base::g(float x)“隱藏”掉。

同上，在第33行通過基類指標能訪問的方法只有Base::h(float x)，由於該方法沒有被virtual關鍵字聲明，所以不會被衍生類別方法Derived::h(float x)“替換”，因此調用的是Base::h(float x)。而在第34行通過衍生類別指標可以訪問的方法同時有Base::h(float x)與Derived::h(float x)，這似乎又衝突，而這時C++的“隱藏”規則發生作用，所以衍生類別方法Derived::h(float x)把基類方法Base::h(float x)“隱藏”，於是Derived::h(float
x)被調用。

 

4．總結

       C++的“重載”、“繼承”與“隱藏”機制比一般想象中的要複雜，而這就突顯了virtual關鍵字的重要性。所以在衍生類別存在的前提下一，一定要把基類中可能在衍生類別中也實現的方法用virtual關鍵字聲明。除非在特殊情況下，比如需要檢查指標類型的時候。

1 #include <iostream> 2 using std::cout; 3 using std::endl; 4  5 class Base 6 { 7 public: 8     void CheckType(void){ cout << "This's Base Ptr" << endl;} 9 };10 11 class Derived : public Base12 {13 public:14     void CheckType(void){ cout << "This;s Derived Ptr" << endl;}15 };16 17 void main(void)18 {19     Derived d;20     Base *pb = &d;21     Derived *pd = &d;22 23     pb->CheckType();//This's Base Ptr24     pd->CheckType();//This's Derived Ptr25 }26