C++中的重载、覆盖(override,改写)与隐藏(遮蔽)
2008-01-23 15:50
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稍微懂得点oop的人都知道重载,那是多态性的重要体现!可是在c++中你能分清成员函数的重载、覆盖吗?这个好像也不难,重载存在与同一个类中,而覆盖存在于派生类于基类中!可是如果再加上隐藏呢?说实话,以前我从来没有听说过这个概念!也不知道自己曾经捏造的程序,出了多少问题!看看林锐在《高质量c++编程指南》中的解释。
成员函数的重载、覆盖(override)与隐藏很容易混淆,C++程序员必须要搞清楚概念,否则错误将防不胜防。
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;
(3)参数不同;
(4)virtual关键字可有可无。
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;
(4)基类函数必须有virtual关键字。
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。
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)。
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。
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。
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。
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); }
};
如果确实希望使用基类中被隐藏的函数,可以使用以下两种方法:
/* 第一种方法:调用传递 ,即试用“基类名::函数名(参数)”的语法形式*/
void f(int x) {Base::f(x);}
/* 第二种方法:使用using关键字,在派生类定义中的任何地方显式使用using关键字 */
using Base::f;
被覆盖和被隐藏了的函数在派生类中都是不可见的,但可通过以上两种方法来访问。
成员函数的重载、覆盖(override)与隐藏很容易混淆,C++程序员必须要搞清楚概念,否则错误将防不胜防。
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;
(3)参数不同;
(4)virtual关键字可有可无。
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;
(4)基类函数必须有virtual关键字。
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) } |
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)。
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; } }; |
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 } |
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 } |
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); }
};
如果确实希望使用基类中被隐藏的函数,可以使用以下两种方法:
/* 第一种方法:调用传递 ,即试用“基类名::函数名(参数)”的语法形式*/
void f(int x) {Base::f(x);}
/* 第二种方法:使用using关键字,在派生类定义中的任何地方显式使用using关键字 */
using Base::f;
被覆盖和被隐藏了的函数在派生类中都是不可见的,但可通过以上两种方法来访问。
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