關于C++類成員函數的重載、覆蓋、隱藏與virtual關鍵字
Phoenix(phoenix8848@gmail.com)
最近看<<高質量C++>>時讀到的關于成員函數的重載/覆蓋/隱藏,把我的一點理解寫出來,希望大家批評與指正.
1. 重載、覆蓋與隱藏
1)．重載：成員函數具有以下的特征時發生“重載”
A．相同的范圍（同一個類中）
B．函數的名字相同
C．參數類型不同（不能進行隱式類型轉換）
D．Virtual關鍵字可有可無
2)．覆蓋（也叫“繼承”）：指派生類函數覆蓋基類函數，特征是：
A．不同的范圍（分別位于基類與派生類中）
B．函數名字相同
C．參數相同
D．基類函數必須有virtual關鍵字
3)．隱藏：是指派生類的函數屏蔽了與其同名的基類函數，規則如下：
A．如果派生類的函數與基類的函數同名，但是參數不同，此時不論有無virtual關鍵字，基類的函數都將被隱藏，注意別與重載混淆）
B．如果派生類的函數與基類的函數同名，并且參數也相同，但是基類函數沒有virtual關鍵字，此時基類的函數被隱藏（注意別與覆蓋混淆）
2．看下面這個例子代碼：
1 #include <iostream>
2 using std::cout;
3 using std::endl;
4
5 class Base
6 {
7 public:
8 virtual void f(float x){ cout << "Base::f(float) " << x << endl;}
9 void g(float x){ std::cout << "Base::g(float) " << x << std::endl;}
10 void h(float x){ std::cout << "Base::h(float) " << x <<std::endl;}
11 };
12
13 class Derived : public Base
14 {
15 public:
16 virtual void f(float x){ std::cout << "Derived::f(float) " << x << std::endl;}
17 void g(int x){ std::cout << "Derived::g(int) " << x << std::endl;}
18 void h(float x){ std::cout << "Derived::h(float) " << x << std::endl;}
19 };
20
21 void main(void)
22 {
23 Derived d;
24 Base *pb = &d;
25 Derived *pd = &d;
26
27 pb->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.14
28 pd->f(3.14f);//Derived::f(float) 3.14
29
30 pb->g(3.14f);//Base::g(float) 3.14
31 pd->g(3.14f);//Derived::g(int) 3
32
33 pb->h(3.14f);//Base:h(float) 3.14
34 pd->h(3.14f);//Derived::h(float) 3.14
35 }
3. 解釋
在27與28行，派生類的Derived::f(float x)通過virtual關鍵字繼承（覆蓋）了基類的Base::f(float x)方法，所以這里無論采有基類指針還是派生類指針，最后調用的其實都是Derived::f(float
x)方法。這正是一般情況我們所期望的。
在30行，由于基類的Base::g()沒有用virtual關鍵字聲明，所以這里它不會被派生類的Derived::g()方法覆蓋。所以通過基類指針訪問時只能訪問到Base::g(float
x)，而在31行通過派生類指針時可以訪問的方法有Base::g(float x)和Derived::g(int x)，這兩個方法雖然方法名相同而且參數不同（似乎）符合重載的標準，但是它們卻分屬于不同的“域”因此重載不會發生，這時Derived::g(int x)就只能把Base::g(float x)“隱藏”掉。
同上，在第33行通過基類指針能訪問的方法只有Base::h(float x)，由于該方法沒有被virtual關鍵字聲明，所以不會被派生類方法Derived::h(float x)“替換”，因此調用的是Base::h(float x)。而在第34行通過派生類指針可以訪問的方法同時有Base::h(float x)與Derived::h(float x)，這似乎又沖突，而這時C++的“隱藏”規則發生作用，所以派生類方法Derived::h(float x)把基類方法Base::h(float x)“隱藏”，于是Derived::h(float x)被調用。
4．總結
C++的“重載”、“繼承”與“隱藏”機制比一般想象中的要復雜，而這就突顯了virtual關鍵字的重要性。所以在派生類存在的前提下一，一定要把基類中可能在派生類中也實現的方法用virtual關鍵字聲明。除非在特殊情況下，比如需要檢查指針類型的時候。
1 #include <iostream>
2 using std::cout;
3 using std::endl;
4
5 class Base
6 {
7 public:
8 void CheckType(void){ cout << "This's Base Ptr" << endl;}
9 };
10
11 class Derived : public Base
12 {
13 public:
14 void CheckType(void){ cout << "This;s Derived Ptr" << endl;}
15 };
16
17 void main(void)
18 {
19 Derived d;
20 Base *pb = &d;
21 Derived *pd = &d;
22
23 pb->CheckType();//This's Base Ptr
24 pd->CheckType();//This's Derived Ptr
25 }
26