重载,覆盖(重写),隐藏(重定义)- 这几个名词看着好像很像,不过其实差别很大!
一、重载
(1)概念:在同一个作用域内;函数名相同,参数列表不同(参数个数不同,或者参数类型不同,或者参数个数和参数类型都不同),返回值类型可相同也可不同;这种情况叫做c++的重载!
(2)特征:
- 在同一作用域(例如在同一个类中);
- 函数名字相同;
- 参数列表不同。
(3)重载达到的效果:
调用函数名相同的函数,会根据实参的类型和实参顺序以及实参个数选择相应的函数。C++ 函数重载是一种静态多态(又叫做静态联编,静态绑定)。
(4)举例:
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
float Add(float a, float b)
{
return a + b;
}
int main()
{
cout << Add(4, 5) << endl; // 调用 int Add(int a,int b)
cout << Add(2.5f, 3.7f) << endl; // 调用 float Add(float a,float b)
return 0;
}
/*
输出结果:
9
6.2
*/
此时,两个函数Add();
在同一作用域,函数名相同都是 Add,参数类型不同,就构成了 C++ 中的函数重载。
二、覆盖(又叫重写)
(1)概念:当在子类中定义了一个与父类完全相同的虚函数时,则称子类的这个函数重写(也称覆盖)了父类的这个虚函数。
(2)覆盖:
- 不同的作用域(分别位于派生类与基类);
- 函数名字相同;
- 参数相同;
- 基类函数必须有virtual关键字。
(3)什么是在子类中定义了一个与父类完全相同的虚函数:
有两种情况:
- 就是说子类中的虚函数和父类中的虚函数,函数名,参数个数,参数类型,返回值类型都相同;这种情况下子类的这个虚函数重写的父类中的虚函数,构成了重写。
- 协变—是说子类中的虚函数和父类中的虚函数,函数名,参数个数,参数类型都相同,只是返回值类型不同;父类的虚函数返回父类的指针或者引用,子类虚函数返回子类的指针或者引用;这种情况下子类的这个虚函数也重写了父类中的虚函数,也构成了重写;——我们把这种特殊的情况叫做协变。
(4)覆盖(重写)达到的效果:
- 在子类中重写了父类的虚函数,那么子类对象调用该重写函数,调用到的是子类内部重写的虚函数,而并不是从父类继承下来的虚函数;(这其实就是动态多态的实现);
- 在子类中重写了父类的虚函数,如果用一个父类的指针(或引用)指向(或引用)子类对象,那么这个父类的指针或引用将调用该子类重写的虚函数;相反,如果用一个父类的指针(或引用)指向(或引用)父类的对象,那么这个父类的指针(或引用)将调用父类的虚函数。
(5)举例一:普通重写
// 普通重写+函数重载
#include <stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
virtual void Print() // 父类虚函数
{
printf("This is Class Base!
");
}
};
class Derived : public Base
{
public:
void Print() // 子类1虚函数,重写了父类的虚函数
{
printf("This is Class Derived!
");
}
};
int main()
{
Base Cbase; // 父类对象
Derived Cderived; // 子类对象
Cbase.Print();
Cderived.Print();
cout << "---------------" << endl;
Base *p1 = &Cderived; // 父类指针指向子类对象
Base *p2 = &Cbase; // 父类指针指向父类对象
p1->Print();
p2->Print();
}
/*
输出结果:
This is Class Base!
This is Class Derived!
---------------
This is Class Derived!
This is Class Base!
*/
(6)举例二:协变重写
// (协变)重写+函数重载
#include <stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
virtual Base &Print() // 父类虚函数
{
printf("This is Class Base!
");
return *this;
}
};
class Derived :public Base
{
public:
Derived &Print() // 子类虚函数,重写了父类的虚函数
{
printf("This is Class Derived!
");
return *this;
}
};
int main()
{
Base Cbase;
Derived Cderived;
Cbase.Print();
Cderived.Print();
cout << "---------------" << endl;
Base *p1 = &Cderived;
Base *p2 = &Cbase;
p1->Print();
p2->Print();
}
/*
输出结果:
This is Class Base!
This is Class Derived!
---------------
This is Class Derived!
This is Class Base!
*/
(7)重载与覆盖(重写)有什么区别?
- 范围区别:重载的函数在同一类中,而重写的函数在不同的类(基类和派生类)中;
- 参数列表区别:重载要求参数列表不同,而覆盖要求参数列表相同;
- virtual 的区别:重载函数和被重载函数可以被 virtual 修饰,也可以没有,而重写的基类函数必须要有 virtual 修饰;
- 调用方法不同:重载是根据调用时的实参列表来选择方法体的,而覆盖是根据对象的类型来决定的。
三、隐藏(重定义)
(1)概念:是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,规则如下:
- 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,此时基类的函数才被隐藏。
- 如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数不同,则不论有无 virtual 关键字, 基类的函数都将被隐藏。
在调用一个类的成员函数时,编译器会沿着类的继承链逐级地向上查找函数的定义,如果找到了就停止查找了。所以,如果一个派生类和一个基类都存在同名(暂且不论参数是否相同)的函数,而编译器最终选择了在派生类中的函数,那么就说这个派生类的成员函数“隐藏”了基类的成员函数,也就是说它阻止了编译器继续向上查找函数的定义。
(2)特征:
- 必须分别位于派生类和基类中;
- 必须同名;
- 参数不同的时候本身已经不构成覆盖关系了,所以此时是否是 virtual 函数已经不重要了。
(3)隐藏(重定义)的使用范围:
隐藏的不光是类的成员函数,还可以是类的成员变量;
(4)隐藏(重定义)的直接效果:
- 如果在父类和子类中有相同名字的成员,那么在子类中,会将父类的成员隐藏;隐藏以后的直接效果就是:无论在子类的内部或者外部(通过子类成员)访问该成员;全都是访问子类的同名成员。
- 如果用一个父类的指针(或引用)指向(或引用)子类对象,那么这个父类的指针或引用将调用父类的同名函数;
(5)举例:
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
Base(int x = 1) :value(x) {}
void Print1() // 父类函数不是虚函数
{
cout << "Base Print1():" << value << endl;
}
virtual void printf2() // 父类函数是虚函数
{
cout << "Base Print2():" << value << endl;
}
int value;
};
class Derived :public Base
{
public:
Derived(int x = 2) :value(x) {}
void Print1() // 函数同名,且参数相同,同时父类函数不是虚函数,构成“隐藏”
{
cout << "Derived Print1():" << value << endl;
}
void Print2(int a) // 函数同名,但是参数不同,无论父类函数是不是虚函数,都构成“隐藏”
{
cout << "Derived Print2():" << value << endl;
a = 0;
}
int value; // 子类成员数据,隐藏了子类的同名数据
};
int main()
{
Derived Cderived;
cout << Cderived.value << endl; // 调用子类的成员数据
Cderived.Print1(); // 隐藏
Cderived.Print2(1); // 隐藏
Base &Cbase = Cderived; // 父类的指针(或引用)指向(或引用)子类对象
Cbase.Print1(); // 将调用父类的同名函数(隐藏)
}
/*
输出结果:
2
Derived Print1():2
Derived Print2():2
Base Print1():1
*/
(6)隐藏(重定义)与覆盖(重写)有什么区别?
- virtual 的区别:隐藏的基类函数不需要用 virtual 修饰,而覆盖的基类函数必须要有 virtual 修饰;
- 参数列表区别:隐藏的基类和派生类的函数参数列表可以不同,而覆盖的基类和派生类的函数参数列表必须相同。
参考: