c++ 重载、覆盖 （隐藏）（virtual）

背景：不用说，学习C++的你，一定知道这是个词……至于难不难懂，就看你的理解能力了，我理解也是费劲千辛万苦啊，成员函数的重载、覆盖（override）、隐藏、virtual 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。

注：此处的覆盖，英文（override），有些地方翻译为重写等

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正文：
一、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。

#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)
}

上述代码中 函数Base::f(int)与Base::f(float)相互重载，而Base::g(void)
被Derived::g(void)覆盖。

二、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（此处隐藏和重载没什么关系，因为重载是同一个类中），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：别与覆盖混淆）。
（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）。
 #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; }
};
（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。
void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;

// Good : behavior depends solely on type of the object
// 属于正常的覆盖，这里最好理解
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
// 隐藏的第一点，参数不同，函数名一样
// 此时看指针，什么指针调用什么方法
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3 (surprise!) // 本意是调用Base::g(float)但却是被派生类中的 g(int) 隐藏了

// Bad : behavior depends on type of the pointer
// 不是覆盖，因为没有virtual，相比与函数f，不同是的没有virtual
// 隐藏的第二点，参数一样，函数名一样，没有virtual
// 此时看指针，什么指针调用什么方法
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14 (surprise!) // 本意是 pb 初始化到 Derived d; 应该调用 Derived中的方法，但却被隐藏了
pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
}
示例程序中，语句pd->g(3.14f);的本意是调用 Base::g(float)但却是被派生类中的 Derived::g(int) 隐藏了。由于数字 3.14f 不能被隐式地转化为 int ，所以在编译时出错。
隐藏并不针对是否是基类或者派生类而存在与否，出现了隐藏时，要看指针的归属，指针是基类的所调用的函数也就是基类的，反之亦然。
 
三、摆脱隐藏
从第二点中，我们看出隐藏规则引起了不少麻烦。
但是隐藏规则至少有两个存在的理由： 
1、写语句pd->g(3.14f);的人可能真的想调用Derived::g(int)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。
2、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g。如果没有隐藏规则，那么pd->g(3.14f)可能会调用一个出乎意料的基类函数g。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。
那我们如何避免发生这种身为双刃剑的隐藏所带来的困扰呢，看下面的代码，应该就不用解释了吧：
 
void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;

 
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14

 
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->Base::g(3.14f); // Base::g(float) 3.14

 

 

pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14 
pd->Base::h(3.14f); // Base::h(float) 3.14
}
 
四、virtual
从隐藏的第二点和正常的override相比，你应该看出virtual的重要性了，如果你的本意是要override的话，请一定不要忘了带上 virtual 关键字。