C++中成员函数的重载、覆盖与隐藏

C++中成员函数的重载、覆盖与隐藏

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（必须的，否则属于不同的函数了，更谈不上重载）；

（3）参数类型或个数，至少有一种不同（如果都相同的话，就是函数的重定义了；还要注意的是：如果函数参数相同，仅返回值不同的话，不是重载函数，编译时会报“有歧义”的错误）；

（4）virtual关键字可有可无（这个重载函数与虚函数一点关系没有，即使加上了也不是虚函数。如果在面试题中遇到了，纯粹是为了混淆你的思维，考察你对概念的理解）。

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（这就属于重定义函数了）；

（4）基类函数必须有virtual关键字（这就是虚函数了）。

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 <iostream.h>

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)

}

Base中 void f(int x)，void f(float x)属于函数重载。 Derived中的virtual void g(void)把Base中的virtual void g(void)覆盖了。

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；如果基类函数有virtual关键字，就属于函数的覆盖了）。

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 <iostream.h>

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); }

};

补充：在MFC自动生成的框架中，这种隐藏规则很常见。比如：我们用框架生成了一个基于对话框的应用程序（工程名为：test），在CTestDlg::OnInitDialog()函数中的第一句代码就是CDialog::OnInitDialog()，这里的隐藏规则是：我们自己定义的CTestDlg类中的OnInitDialog函数隐藏了系统的CDialog类中的OnInitDialog，因为我们在自己定义的类中必须要调用父类CDialog的OnInitDialog来初始化对话框，也就是说：要在子类中调用父类中被隐藏的那个函数，应该怎么调用呢？答案是：父类名::函数名。看到这个答案，你有没有感觉好像在其他什么地方也见过这种调用方法？对！类的静态成员（静态数据成员和静态成员函数）。在类外调用它的静态成员的时候，可以通过“类名::静态成员名（数据成员和成员函数）”这种方式来调用（当然，也可以通过“对象名.静态成员名”这种最普通的调用方式）。

因此（总结）：用“类名::函数名”这种调用方式的有四种情况（至少到目前为止，我就知道这几种；在类外调用普通成员函数只能通过“对象名.成员函数”的方式调用不能通过作用域符号调用）。1、类外调用静态成员函数；2、在子类中调用被隐藏的父类（同名）函数；3、在子类中调用被覆盖的父类（同名）函数；4、在子类中调用父类的普通函数（这种函数已经被子类继承，本来不加作用域符号就可以直接调用，但是，当子类同时继承两个以上父类并且这几个父类有同名函数时，就必须加作用域符号了，如果不加的话，系统就不知道改调用那个父类的函数了（名字相同，函数参数不同编译器也区分不开））。后三种事实上可以归为一种：在子类中调用父类的（被隐藏的、被覆盖的、普通的）函数；MFC中就大量使用这种调用方式。

再补充一个问题：我在自己定义的CTestDlg类中定义了一个函数out（），然后定义了一个CDialog类型的指针并把this指针赋给它（我想通过虚函数那样，通过父类指针调用子类中的函数），编译，报“CDialog类中没有定义out函数”的错误。于是，我在声明CDialog类的系统文件AFXWIN.H中（位于安装目录\Microsoft Visual Studio\VC98\MFC\Include中）加了“virtual void out（）”的声明，并在定义CDialog类的系统文件DLGCORE.CPP中（位于安装目录\Microsoft
Visual Studio\VC98\MFC\SRC）定义了out函数。但是编译总是通不过，我估计是可能还牵扯到其他的系统文件，水平有限，这个问题留着以后再解