C++学习笔记-----继承体系中函数的重载，覆盖和隐藏的区别

1.重载，在同一个作用域中定义的同名不同参的一些函数为重载。

2.隐藏，若在基类中定义了某一non_virtual函数，在派生类重存在同名函数（不需要参数列表相同），基类的该函数在派生类中是不可见的，如若用派生类的实例化对象调用基类的该函数会编译错误。此种情况即为隐藏，指基类的函数在派生类中隐藏了，编译器找不到这个函数。

3.覆盖，如果基类中的某一函数被声明为虚函数，那么在派生类中如果重新定义了这个虚函数，那么我们说该函数在派生类中被覆盖了。用指向派生类的基类指针访问该函数只能调用派生类的该函数。

class Base
{
public:
Base()
{
std::cout << "Base Constructor" << std::endl;
}
virtual ~Base()
{
std::cout << "Base Destructor" << std::endl;
}

public:
void f()   //不带参数的f函数
{
cout << 0 << endl;
}
void f(int a)  //带一个参数的f函数
{
cout << 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:
void f(int a, int b)  //带两个参数的f函数
{
cout << 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;

b.f();	   //OK
b.f(1);	   //OK

d.f();    //error
d.f(1);	  //error
d.f(1, 2); //OK

delete pb;
pb = NULL;
return 0;
}

本例中，我们定义了基类的实例化对象b，派生类的实例化对象d。

Base b;

Derive d;

b.f();	   //OK
b.f(1);	   //OK

基类的实例化对象调用自身的函数通过编译，我们说在基类中f函数被重载了。

d.f();    //error
d.f(1);	  //error

通过派生类的实例化对象调用基类的f函数，因为在派生类中额外定义了一个同名函数f，我们说在派生类中基类的f函数被隐藏了，从而在派生类中这些函数不可见，编译器找不到这些函数，所以无法调用。

d.f(1, 2); //OK

通过派生类的对象调用自身的函数通过编译，如前所述，这个函数的定义导致基类的同名函数被隐藏了。

当然，如果非要在上述条件中使用基类被隐藏的函数话，可以使用using关键字来进行标识，具体做法如下：

public:
using Base::f;

像这样，因为f是public作用域中，所以我们在派生类的public作用域中添加using Base::f;这条语句就相当于我们认为地告诉编译器基类中的f函数是可见的。

d.f();
d.f(1);
d.f(1, 2);

这样就可以用派生类的实例化对象调用三个f函数了。

上述内容对于虚函数同样适用，但只适用于用实例化对象访问成员函数的情况，

而对于使用多态指针的情况，即本例中定义的pb变量，请看下面的测试：

pb->f();      //OK
pb->f(1);     //OK
pb->f(1, 2);  //error

我们发现，如果调用的不是虚函数，使用指针的情况和实例化对象是相同的，编译器访问的作用域就是该指针的静态类型，本例中pb的静态类型是Base类型，因为Base中没有接收两个参数的f函数，所以不能通过编译。

下面讨论多态指针和虚函数的情况，我们需要改造一下类的定义：

#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()   //虚函数，不带参数
{
cout << "Base" << endl;
}
virtual void g(int a)	//虚函数，带一个参数
{
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()	//派生类中继承虚函数性质，不带参数
{
cout << "Derive" << endl;
}

void g(int a, int b)  //同上，带两个参数
{
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();			//输出"Derive"
pb->g(1); //输出"Base1"
pb->g(1, 2); //error
delete pb;
pb = NULL;
return 0;
}

这个例子中在基类中增加了函数名为g的虚函数，分别是不带参数和带一个参数，如前所述，这两个函数在基类中被重载。

现在讨论用指针来访问成员函数的问题，此时pb是一个指向派生类的基类指针：

pb->g();			//输出"Derive"

编译器在处理指针问题的时候，会先判断该指针指向的对象类型，本例中指向的是派生类，所以先去派生类的作用域中寻找最佳匹配的函数（即函数名和参数列表都匹配），因为我们在派生类中定义了不带参数的g函数，所以可以通过编译，输出"Derive"。

pb->g(1);			//输出"Base1"

在第一种情况下，如果编译器没有找到匹配的函数，会向上进入到其基类的作用域中寻找，本例在基类中找到带有一个参数的g函数，所以通过编译，输出"Base1"。

pb->g(1, 2);			//error

如果按照前面两条所述，那么这条语句按理说应该会通过编译才对，因为在派生类中找到了这样的函数。

但是这只是表面现象，编译器真的可以找到这样的函数吗。我们知道，在进行多态调用函数的时候是通过虚函数表来寻找匹配函数的。在定义了一个指向派生类的基类指针时，会在分配到的内存最开始处存放所有基类虚函数的地址，然后扫描派生类，如果派生类重新定义了某个虚函数，那么会更新虚函数表，将表中这个虚函数的地址替换成派生类中该虚函数的地址。也就是之前说的覆盖。

然而如果在基类中本来就不存在某一个虚函数，而在派生类中却存在这样的虚函数，那么扫描派生类的时候就不会更新虚函数表，表中就没有该函数的地址，编译器自然是找不到这个函数的。所以无法通过编译。

可以理解为指向派生类的基类指针可以调用派生类的虚函数，但是这些虚函数必须在基类中同样存在。