C++ 中函数重载、覆盖与隐藏详解
在C++语言中，函数扮演着很重要的角色，不管面向过程设计，还是基于对象设计；不管是面向对象编程，还是基于泛型编程，函数都可以随处而见。在谈论C++中的函数重载、覆盖和隐藏之前，先回顾下函数的基础知识。
成员函数的重载、覆盖与隐藏
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>
using namespace std;
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)
}
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。
#include <iostream>
using namespace std;
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，bp 和dp 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
}
函数的声明包括函数的返回值类型，函数名称，参数列表（参数的类型、参数的个数、参数的顺序）。例如，声明一个两个整数之和的函数，int iAdd(int iNum1,int iNum2);而函数的定义可以理解为对函数功能的详尽而准确的解说，通俗点，就是实现函数“how to do？”的效能。两个整数之和函数的定义如下：
int iAdd(int iNum1,int iNum2)
{
return (iNum1+iNum2);
}
仔细观察函数的声明和定义，我们不难发现，函数的定义就是除掉函数声明后面的分号，换之成大括号，在大括号里面实现函数的功能。虽然在某些情况下，可以容许不对函数进行声明，只需要对函数定义，就能调用函数了。但是，强烈建议养成先声明函数，然后再定义函数，最后在调用函数的良好习惯。关于函数的基础知识，暂时论述到这。
现在，进入本文的主题。函数重载（function overload），它是在同一可访问区域内部声明具有几个不同参数列（参数的类型、参数的个数，参数的顺序）的相同函数名称的一种机制，函数的调用是根据不同的参数类型和最佳匹配原则确定最终使用那个函数。函数覆盖（function override）是在派生类中完全一致性地声明了父类中的函数，区别在于函数定义中的大括号之间的内容可以不同，并且该函数在父类中有关键字virtual标识；函数隐藏（function hide）是指在派生类中函数与父类函数完全一致，但是在父类中该函数没有关键字virtual标识，或者是指在派生类中函数与父类的函数名相同，参数列表不一样，父类中的该函数可有也可无关键字virtual标识。
函数重载的特征：相同的范围内（在同一个类中），函数的名称相同，参数列表不同，virtual关键字可有可无；函数覆盖的特征：在不同的范围内（父类与派生类），函数的名字相同，参数列表相同，父类函数必须有关键字virtual；函数隐藏的特征：在不同范围内（父类与派生类），函数的名字相同，参数列表相同，但是父类函数没有关键字virtual或者，参数列表不相同，父类函数中virtual关键字可有可无。
为了直观地理解，请看下面的代码。
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
void print(int iNum)
{
cout<<"在类A中，参数类型是整型"<<endl;
}
void print(float fNum)
{
cout<<"在类A中，参数类型是单精度浮点型"<<endl;
}
virtual void print(void)
{
cout<<"在类A中，参数类型是空类型"<<endl;
}
};
class B:public A
{
public:
void print( void)
{
cout<<"在类B中，参数类型是空类型"<<endl;
}
void print(int iNum)
{
cout<<"在类B中，参数类型是整型"<<endl;
}
};
int main()
{
A a;
B b;
//函数的重载
a.print();
a.print(1);
a.print(1.0f);
//函数的覆盖
b.print();
//函数的隐藏
b.print(1);
return 0;
}
运行结果是：
在类A中，参数类型是空类型 在类A中，参数类型是整型 在类A中，参数类型是单精度浮点型 在类B中，参数类型是空类型 在类B中，参数类型是整型
通过上述代码和运行的结果，简明地知道了函数重载，覆盖和隐藏。恰当里利用这些特性，可以编写出更加有效、清晰和精简的代码。
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