C++11_关键字_final and override

男娘i 2022-10-24 11:56 146阅读 0赞

### 1 问题提出 ###

以前C++中虚函数没有一个强制的机制来标识虚函数会在派生类里被改写。`vitual`关键字是可选的，这使得阅读代码变得很费劲。因为可能需要追溯到继承体系的源头才能确定某个方法是否是虚函数。为了增加可读性，可以在派生类里也写上`virtual`关键字。但即使这样，仍然会产生一些微妙的错误。看下面这个例子：

class B
    { 
    public:
        virtual void f(short) { std::cout << "B::f" << std::endl;}
    };
    
    class D : public B
    { 
    public:
        virtual void f(int) { std::cout << "D::f" << std::endl;}
    };

`D::f` 按理应当重写 `B::f`。然而二者的声明是不同的，一个参数是`short`，另一个是`int`。因此`D::f`只是拥有同样名字的另一个函数（重载）而不是重写。当你通过B类型的指针调用f()可能会期望打印出`D::f`，但实际上则会打出`B::f`。

另一个很微妙的错误情况：参数相同，但是基类的函数是`const`的，派生类的函数却不是。

class B
    { 
    public:
        virtual void f(int) const { std::cout << "B::f " << std::endl;}
    };
    
    class D : public B
    { 
    public:
        virtual void f(int) { std::cout << "D::f" << std::endl;}
    };

同样，这两个函数是重载而不是重写，所以你通过`B`类型指针调用f()将打印`B::f`，而不是`D::f`。

### 2 final && override ###

幸运的是，现在有一种方式能描述你的意图。新标准加入了两个新的**标识符**（不是关键字）:

*  override，表示函数应当重写基类中的虚函数。
 *  final，表示派生类不应当重写这个虚函数。

第一个的例子如下：

class B
    { 
    public:
        virtual void f(short) { std::cout << "B::f" << std::endl;}
    };
    
    class D : public B
    { 
    public:
        virtual void f(int) override { std::cout << "D::f" << std::endl;}
    };

现在这将触发一个编译错误（后面那个例子，如果也写上`override`标识，会得到相同的错误提示）：  
`'D::f' : method with override specifier 'override' did not override any base class methods`

另一方面，如果你希望函数不要再被派生类进一步重写，你可以把它标识为`final`可以在基类或任何派生类中使用 `final` 。在派生类中，可以同时使用`override`和`final`标识。

class B
    { 
    public:
        virtual void f(int) { std::cout << "B::f" << std::endl;}
    };
    
    class D : public B
    { 
    public:
        virtual void f(int) override final { std::cout << "D::f" << std::endl;}
    };
    
    class F : public D
    { 
    public:
        virtual void f(int) override { std::cout << "F::f" << std::endl;}    // Error
    };

被标记成final的函数将不能再被`F::f`重写。

这两个关键字可以让代码的可读性更好，而且可以有效地防止错误，应当作为强制要求。

### 3 关键使用场景 ###

override

1.  只能修饰子类中虚成员函数
2.  所修饰的虚函数，在父类中必须存在声明一致的虚函数，否则编译器报错
3.  一般只能用来修饰声明，不能用来修饰实现。如果只有实现，且在类中，则可修饰。

final

1.  可以用来修饰类。如果一个类被修饰为`final`，那么该类不能被继承。
2.  修饰函数时，只能用来修饰类中的虚成员函数。
3.  标记为`final`的虚函数， 子类不能继承，否则编译报错。
4.  `final`只能用来修饰函数声明，不能用来修饰函数实现。如果类中没有声明，只有实现的情况下，可修饰。

### 4 相关链接 ###

[https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/override][https_zh.cppreference.com_w_cpp_language_override]  
[https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/final][https_zh.cppreference.com_w_cpp_language_final]

[https_zh.cppreference.com_w_cpp_language_override]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/override
[https_zh.cppreference.com_w_cpp_language_final]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/final