谈C++继承中的重载、覆盖和隐藏

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2007-08-29 18:30

写正题之前，先给出几个关键字的中英文对照，重载(overload)，覆盖(override),隐藏(hide)。在早期的C++书籍中，可能翻译的人不熟悉专业用语（也不能怪他们，他们不是搞计算机编程的，他们是英语专业的），常常把重载(overload)和覆盖(override)搞错！

　　我们先来看一些代码及其编译结果。
情况一: 不带virtual，基类和子类中函数同名，但参数列表不同

　　实例一：　

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
    void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    void foo(int,int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
    void test()
    {
        foo(1);
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    return 0;
}

　　编译了一下
error C2660: 'foo' : function does not take 1 parameters

　　结论：在类Derived这个域中，没有foo(int)这样的函数，基类中的void foo(int)被隐藏

两种改写方法：
1)直接指明使用基类的foo函数

class Base
{
public:
    void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    void foo(int,int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
    void test()
    {
        Base::foo(1);
    }
};

2)使用using 声明把Base类域中的函数foo进入Derived类域

class Base
{
public:
    void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    void foo(int,int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
        using Base::foo;
    void test()
    {
        foo(1);
    }
};

情况二: 不带virtual，基类和子类中函数同名，参数列表也完全相同

class Base
{
public:
    void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    void foo(int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
    void test()
    {
        foo(1);
    }
};

　　基类中的void foo(int)还是一样被覆盖，此时编译不会出错，在函数中test调用的是Derived中的foo(int),
如果仍然要调用基类中的foo函数，可以使用Base::foo(1)指明

　　所以，在基类中的某些函数，如果没有virtral关键字，函数名是f(参数是什么我们不管)，那么如果在派生类CD中也声明了某个f成员函数，那么在类CD域中，基类中所有的那些f都被隐藏。

　　如果你比较心急，想知道什么是隐藏，看文章最后的简单说明，不过我建议你还是一步一步看下去。

情况三带virtual，基类和子类函数同名，参数列表也完全相同

　　实例二：　　

class Base
{
public:
    virtual void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    virtual void foo(int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
    void test()
    {
        foo(1);
    }
};

　　这么写当然是没问题了，在这里我不多费口舌了，这是很简单的，多态，虚函数，然后什么指向基类的指针指向派生类对象阿，通过引用调用虚函数阿什么的，属性多的很咯，什么？？你不明白？？随便找本C++的书，对会讲多态和虚函数机制的哦！！

这种情况我们叫覆盖(override)！覆盖指的是派生类的虚拟函数覆盖了基类的同名且参数相同的函数！

　　在这里，我要强调的是，这种覆盖，要满足两个条件

　　(a)有virtual关键字，在基类中函数声明的时候加上就可以了

　　(b)基类Base中的函数和派生类Derived中的函数要一模一样，什么叫一模一样，函数名，参数，返回类型三个条件。

　　有人可能会对(b)中的说法质疑，说返回类型也要一样？？

　　是，覆盖的话必须一样，我试了试，如果在基类中,把f的声明改成virtual int f(int)，编译出错了
　　error C2555: 'CD::f' : overriding virtual function differs from 'CB::f' only by return type or calling convention

　　所以，覆盖的话，必须要满足上述的(a)(b)条件

情况四带virtual, 基类和子类函数同名，但是参数不完全相同

　　实例三:

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual void foo(int)
    {
        cout << "Base::foo(int)" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    vitual void foo(int,int)
    {
        cout << "Derived::foo(int,int)" << endl;
    }
    void test()
    {
        foo(1);
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    return 0;
}

　　编译出错了，

　 error C2660: 'f' : function does not take 1 parameters

　　咦？？好面熟的错？？对，和实例一中的情况一样哦，结论也是基类中的函数被隐藏了。

　　通过上面三个例子，得出一个简单的结论

　　如果基类中的函数和派生类中的两个名字一样的函数f

　　满足下面的两个条件

　　(a)在基类中函数声明的时候有virtual关键字

　　(b)基类CB中的函数和派生类CD中的函数一模一样，函数名，参数，返回类型都一样。

　　那么这就是叫做覆盖(override)，这也就是虚函数，多态的性质

　　那么其他的情况呢？？只要名字一样，不满足上面覆盖的条件，就是隐藏了。　　

　　下面我要讲最关键的地方了，好多人认为，基类CB中的f(int)会继承下来和CD中的f(int,int)在派生类CD中构成重载，就像实例一中想像的那样。

　　对吗？我们先看重载的定义

　　重载(overload):

　　必须在一个域中,函数名称相同但是函数参数不同,重载的作用就是同一个函数有不同的行为,因此不是在一个域中的函数是无法构成重载的,这个是重载的重要特征

　　必须在一个域中，而继承明显是在两个类中了哦，所以上面的想法是不成立的，我们测试的结构也是这样，派生类中的f(int,int)把基类中的f(int)隐藏了

　　所以，相同的函数名的函数，在基类和派生类中的关系只能是覆盖或者隐藏。

　　在文章中，我把重载和覆盖的定义都给了出来了，但是一直没有给隐藏的定义，在最后，我把他给出来，这段话是网上google来的，比较长，你可以简单的理解成，在派生类域中，看不到基类中的那个同名函数了，或者说，是并没有继承下来给你用，呵呵，如实例一那样。　　

　　隐藏(hide):

　　指的是派生类的成员函数隐藏了基类函数的成员函数.隐藏一词可以这么理解:在调用一个类的成员函数的时候,编译器会沿着类的继承链逐级的向上查找函数的定义,如果找到了那么就停止查找了,所以如果一个派生类和一个基类都有同一个同名(暂且不论参数是否相同)的函数,而编译器最终选择了在派生类中的函数,那么我们就说这个派生类的成员函数"隐藏"了基类的成员函数,也就是说它阻止了编译器继续向上查找函数的定义