C++学习笔记-----继承体系中函数的重载,覆盖和隐藏的区别
1.重載,在同一個作用域中定義的同名不同參的一些函數為重載。
2.隱藏,若在基類中定義了某一non_virtual函數,在派生類重存在同名函數(不需要參數列表相同),基類的該函數在派生類中是不可見的,如若用派生類的實例化對象調用基類的該函數會編譯錯誤。此種情況即為隱藏,指基類的函數在派生類中隱藏了,編譯器找不到這個函數。
3.覆蓋,如果基類中的某一函數被聲明為虛函數,那么在派生類中如果重新定義了這個虛函數,那么我們說該函數在派生類中被覆蓋了。用指向派生類的基類指針訪問該函數只能調用派生類的該函數。
本例中,我們定義了基類的實例化對象b,派生類的實例化對象d。 Base b; Derive d;
b.f(); //OKb.f(1); //OK
基類的實例化對象調用自身的函數通過編譯,我們說在基類中f函數被重載了。
d.f(); //errord.f(1); //error通過派生類的實例化對象調用基類的f函數,因為在派生類中額外定義了一個同名函數f,我們說在派生類中基類的f函數被隱藏了,從而在派生類中這些函數不可見,編譯器找不到這些函數,所以無法調用。
d.f(1, 2); //OK通過派生類的對象調用自身的函數通過編譯,如前所述,這個函數的定義導致基類的同名函數被隱藏了。
當然,如果非要在上述條件中使用基類被隱藏的函數話,可以使用using關鍵字來進行標識,具體做法如下:
public:using Base::f;像這樣,因為f是public作用域中,所以我們在派生類的public作用域中添加using Base::f;這條語句就相當于我們認為地告訴編譯器基類中的f函數是可見的。 d.f();d.f(1);d.f(1, 2);這樣就可以用派生類的實例化對象調用三個f函數了。
上述內容對于虛函數同樣適用,但只適用于用實例化對象訪問成員函數的情況,
而對于使用多態指針的情況,即本例中定義的pb變量,請看下面的測試:
pb->f(); //OKpb->f(1); //OKpb->f(1, 2); //error我們發現,如果調用的不是虛函數,使用指針的情況和實例化對象是相同的,編譯器訪問的作用域就是該指針的靜態類型,本例中pb的靜態類型是Base類型,因為Base中沒有接收兩個參數的f函數,所以不能通過編譯。
下面討論多態指針和虛函數的情況,我們需要改造一下類的定義:
#include <iostream> using namespace std; class Base { public:Base(){std::cout << "Base Constructor" << std::endl;}virtual ~Base(){std::cout << "Base Destructor" << std::endl;}public:void f(){cout << 0 << endl;}void f(int a){cout << a << endl;}virtual void g() //虛函數,不帶參數{cout << "Base" << endl;}virtual void g(int a) //虛函數,帶一個參數{cout << "Base" << a << endl;}protected:std::string Bmsg; };class Derive : public Base { public:Derive(){std::cout << "Derive Constructor" << std::endl;}~Derive(){std::cout << "Derive Destructor" << std::endl;}public://using Base::f;void f(int a, int b){cout << a + b << endl;}void g() //派生類中繼承虛函數性質,不帶參數{cout << "Derive" << endl;}void g(int a, int b) //同上,帶兩個參數{cout << "Derive" << a << " " << b << endl;} private:std::string Dmsg; };int main() {Base b;std::cout << std::endl;Derive d;std::cout << std::endl;Base * pb = new Derive;std::cout << std::endl;pb->g(); //輸出"Derive"pb->g(1); //輸出"Base1"pb->g(1, 2); //errordelete pb;pb = NULL;return 0; }這個例子中在基類中增加了函數名為g的虛函數,分別是不帶參數和帶一個參數,如前所述,這兩個函數在基類中被重載。
現在討論用指針來訪問成員函數的問題,此時pb是一個指向派生類的基類指針:
編譯器在處理指針問題的時候,會先判斷該指針指向的對象類型,本例中指向的是派生類,所以先去派生類的作用域中尋找最佳匹配的函數(即函數名和參數列表都匹配),因為我們在派生類中定義了不帶參數的g函數,所以可以通過編譯,輸出"Derive"。
pb->g(1); //輸出"Base1"
在第一種情況下,如果編譯器沒有找到匹配的函數,會向上進入到其基類的作用域中尋找,本例在基類中找到帶有一個參數的g函數,所以通過編譯,輸出"Base1"。
pb->g(1, 2); //error
如果按照前面兩條所述,那么這條語句按理說應該會通過編譯才對,因為在派生類中找到了這樣的函數。
但是這只是表面現象,編譯器真的可以找到這樣的函數嗎。我們知道,在進行多態調用函數的時候是通過虛函數表來尋找匹配函數的。在定義了一個指向派生類的基類指針時,會在分配到的內存最開始處存放所有基類虛函數的地址,然后掃描派生類,如果派生類重新定義了某個虛函數,那么會更新虛函數表,將表中這個虛函數的地址替換成派生類中該虛函數的地址。也就是之前說的覆蓋。
然而如果在基類中本來就不存在某一個虛函數,而在派生類中卻存在這樣的虛函數,那么掃描派生類的時候就不會更新虛函數表,表中就沒有該函數的地址,編譯器自然是找不到這個函數的。所以無法通過編譯。
可以理解為指向派生類的基類指針可以調用派生類的虛函數,但是這些虛函數必須在基類中同樣存在。
總結
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