C++ 成员函数的重载，继承，覆盖和隐藏

短命女 2023-03-13 13:20 3阅读 0赞

**一、 C++成员函数的重载**

C++中的成员函数有四种，分别是普通成员函数，virtual虚函数，const成员函数。

*  (1) void func(int a);
 *  (2) virtual void func(int a);
 *  (3) void func(int a) const;

如果在一个类中，声明这四种函数，哪是重复定义？哪些是重载？

其中(1)(2)是重复定义，故编译不能通过，而(3)与(1)(2)是不同类型的函数，是重载。

**成员函数被重载的特征是：**

*  (1)具有相同的作用域(即同一个类定义中)；
 *  (2)函数名字相同
 *  (3)参数类型，顺序 或 数目不同(包括const参数和非const函数)
 *  (4)virtual关键字可有可无。

从成员函数的重载特征中，可以知道(1)(2)是重复定义。那么(3)为什么和(1)(2)不同呢？

因为类中的函数，都会自动添加一个自身类指针this，所以

void func(int a) ==== void func(Base \* this, int a)virtual func(int a) ==== virtual func(Base \*this, int a)void func(int a)const === void func(const Base \*this, int a) const

所以(3)可以与(1)(2)发生重载，因为参数有一个const。

**二 、C++成员函数的继承****\#include <iostream> ****using** **namespace** std; **class** Base \{ **public**:     void f(int a)\{         cout << "Base::f(int a)" << endl;     \}     virtual void g(int a) \{         cout << "virtual Base::g(int a)" << endl;     \} \}; **class** Derived : **public** Base \{ **public**:     void h(int a) \{         cout << "Derivd::h(int a)" << endl;     \} \}; int main() \{     Base b;     b.f(3);     b.g(4);     Derived d;     d.f(3);     d.g(4);     d.h(3); \} **\#include <iostream>****using** **namespace** std;**class** Base \{ **public**: void f(int a)\{  cout << "Base::f(int a)" << endl; \} virtual void g(int a) \{  cout << "virtual Base::g(int a)" << endl; \}\};**class** Derived : **public** Base\{ **public**: void h(int a) \{  cout << "Derivd::h(int a)" << endl; \}\};int main()\{ Base b; b.f(3); b.g(4); Derived d; d.f(3); d.g(4); d.h(3);\}

Base b的对象模型：

![format_png][]

Derived d的对象模型：

![format_png 1][]

则在子类Derived d中继承了父类中的virtual void g(int a) ; void f(int a);

运行结果为：

![format_png 2][]

**三、C++成员函数的覆盖**

覆盖是指派生类重新实现(或者改写)了基类的成员函数，其特征是：

*  (1)不同的作用域(非别位于派生类和基类中)；
 *  (2)函数名称相同
 *  (3)参数列表完全相同；
 *  (4)基类函数必须是虚函数。

从(4)中我们得知覆盖只是针对虚函数的。

**\#include <iostream> ****using** **namespace** std; **class** Base \{ **public**:     void f(int a)\{         cout << "Base::f(int a)" << endl;     \}     virtual void g(int a) \{         cout << "virtual Base::g(int a)" << endl;     \} \}; **class** Derived : **public** Base \{ **public**:     void h(int a) \{         cout << "Derivd::h(int a)" << endl;     \}     virtual void g(int a) \{         cout << "virtual Derived::g(int a)" << endl;     \} \}; int main() \{     Base b;     b.f(3);     b.g(4);     Derived d;     d.f(3);     d.g(4);     d.h(3); \} **\#include <iostream>****using** **namespace** std;**class** Base \{ **public**: void f(int a)\{  cout << "Base::f(int a)" << endl; \} virtual void g(int a) \{  cout << "virtual Base::g(int a)" << endl; \}\};**class** Derived : **public** Base\{ **public**: void h(int a) \{  cout << "Derivd::h(int a)" << endl; \} virtual void g(int a) \{  cout << "virtual Derived::g(int a)" << endl; \}\};int main()\{ Base b; b.f(3); b.g(4); Derived d; d.f(3); d.g(4); d.h(3);\}

Derived d对象模型如下：

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其中Derived中重新定义了基类的虚成员函数virtual void g(int a)；

![format_png 4][]

**四、C++成员函数的隐藏**

隐藏是指派生类的成员函数遮蔽了与其同名的基类成员函数，具体规则如下：

(1) 派生类的函数与基类的函数同名，但是参数列表有所差异。此时，不论有无virtual关键字，基类的函数在派生类中将被隐藏。(注意别与重载混合)

(2)派生类的函数与基类的函数同名，参数列表也相同，但是基类函数没有virtual关键字。此时，基类的函数在派生类中将被吟唱。(注意别与覆盖混合)

判断下面哪些函数是覆盖，哪些函数是隐藏？

**\#include <iostream> ****using** **namespace** std; **class** Base \{ **public**:     virtual void f(float x) \{         cout << "virtual 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 << "virtual 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;     \} \}; int main(void) \{     Derived d;     Base \*pb = &d;     Derived \*pd = &d;     pb->f(3.14f);     pd->f(3.14f);     pb->g(3.14f);     pd->g(3.14f);     pb->h(3.14f);     pd->h(3.14f); \} **\#include <iostream>****using** **namespace** std;**class** Base \{ **public**: virtual void f(float x) \{  cout << "virtual 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 << "virtual 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; \}\};int main(void)\{ Derived d; Base \*pb = &d; Derived \*pd = &d; pb->f(3.14f); pd->f(3.14f); pb->g(3.14f); pd->g(3.14f); pb->h(3.14f); pd->h(3.14f);\}

其中子类Derived中 vitual void f(float x)  是覆盖，而void g(int x) 和void h(float x)都是隐藏。

运行结果：

![format_png 5][]

再看一个例子：

**\#include <iostream> ****using** **namespace** std; **class** Base \{ **public**:     virtual void f(int a) \{         cout << "virtual Base::f(int a)" << endl;     \}     void f(double d) \{         cout << "Base::f(double d)" << endl;      \} \}; **class** Derived : **public** Base \{ **public**:     void f(double d) \{         cout << "Derivd::f(double d)" << endl;     \} \}; int main() \{     Derived d;     d.f(3);     d.f(2.5);     Derived \*pd = **new** Derived();     pd->f(3);     pd->f(2.5);     Base b;     b.f(5);     b.f(3.5);     Base \*pBase = **new** Derived();     pBase->f(5);     pBase->f(3.5); \} **\#include <iostream>****using** **namespace** std;**class** Base\{ **public**: virtual void f(int a) \{  cout << "virtual Base::f(int a)" << endl; \} void f(double d) \{  cout << "Base::f(double d)" << endl; \}\};**class** Derived : **public** Base\{ **public**: void f(double d) \{  cout << "Derivd::f(double d)" << endl; \}\};int main()\{ Derived d; d.f(3); d.f(2.5); Derived \*pd = **new** Derived(); pd->f(3); pd->f(2.5); Base b; b.f(5); b.f(3.5); Base \*pBase = **new** Derived(); pBase->f(5); pBase->f(3.5);\}

其中父类中的void f(double d)隐藏了子类的virtual void f(int a),  void f(double d)函数。

所以在主函数中

Derived d; d.f(3); d.f(2.5); Derived \*pd = **new** Derived(); pd->f(3); pd->f(2.5); Derived d;d.f(3);d.f(2.5);Derived \*pd = **new** Derived();pd->f(3);pd->f(2.5);只要通过Derived对象或者Derived指针执行f()函数，都只执行void Derived::f(double d)该函数。\[html\]Base \*pBase = **new** Derived(); pBase->f(5); pBase->f(3.5); Base \*pBase = **new** Derived();pBase->f(5);pBase->f(3.5);

在调用pBase->f(5)时，首先要去pBase类中找到对应需要执行的函数，因为Base类中有两个函数virtual void f(int a) 和 void f(double)重载，因为该实参是5，为int类型，所以要调用virtual void f(int a)函数，因为该f(int a)是一个虚函数，所以再去判断pBase所指向的具体对象，具体对象为Derived子类，再去Derived子类的虚函数表中找到void f(int a)函数。因为Derived子类继承了父类Base的虚函数vitural void f(int a)，所以输出 virtual Base::f(int a);

在调用pBase->f(3.5)时，首先要去pBase类中找到对应需要执行的函数，因为因为Base类中有两个函数virtual void f(int a) 和 void f(double)重载，因为该实参是3.5，为double类，所以要调用void f(double d)函数，因为该函数是一个普通成员函数，故直接输出。 void Base::f(double d);

![format_png 6][]

再举一个例子：

**\#include <iostream> ****using** **namespace** std; **class** Base \{ **public**:     virtual void f(int a) \{         cout << "virtual Base::f(int a)" << endl;     \}     void f(double d) \{         cout << "Base::f(double d)" << endl;      \} \}; **class** Derived : **public** Base \{ **public**:     void f(int a) \{         cout << "virtual Derived::f(int a)" << endl;     \} \}; int main() \{     Derived d;     d.f(3);     d.f(2.5);     Derived \*pd = **new** Derived();     pd->f(3);     pd->f(2.5);     Base b;     b.f(5);     b.f(3.5);     Base \*pBase = **new** Derived();     pBase->f(5);     pBase->f(3.5); \} **\#include <iostream>****using** **namespace** std;**class** Base\{ **public**: virtual void f(int a) \{  cout << "virtual Base::f(int a)" << endl; \} void f(double d) \{  cout << "Base::f(double d)" << endl; \}\};**class** Derived : **public** Base\{ **public**: void f(int a) \{  cout << "virtual Derived::f(int a)" << endl; \}\};int main()\{ Derived d; d.f(3); d.f(2.5); Derived \*pd = **new** Derived(); pd->f(3); pd->f(2.5); Base b; b.f(5); b.f(3.5); Base \*pBase = **new** Derived(); pBase->f(5); pBase->f(3.5);\}

子类Derived中的void f(int a)既覆盖了基类Base的虚函数virtual void f(int a)，也隐藏了基类的virtual void f(int a),  void f(double d)函数。

Derived d; d.f(3); d.f(2.5); Derived \*pd = **new** Derived(); pd->f(3); pd->f(2.5); Derived d;d.f(3);d.f(2.5);Derived \*pd = **new** Derived();pd->f(3);pd->f(2.5);

同理所有用子类对象或者子类指针来调用f()函数时，都只执行virtual void f(int a)，输出virtual Derived::f(int a)

view plaincopyprint?Base \*pBase = **new** Derived(); pBase->f(5); pBase->f(3.5); Base \*pBase = **new** Derived();pBase->f(5);pBase->f(3.5);

pBase->f(5)，首先去Base类中寻找相应的函数，同理Base类中的两个函数virtual void f(int a)和void f(double d)是重载函数，因为实参为5,为int类型，所以我们要调用virtual void f(int a)虚函数，因为该函数是虚函数，所以要去判断pBase指向的具体对象，因为pBase指向的是一个子类的对象，所以需要去子类的虚函数表中取找virtual void f(int a)函数，找到之后，执行该函数，故输出virtual Derived::f(int a)。

pBase->f(3.5),首先去Base类中寻找相应的函数，同理Base类中的两个函数virtual void f(int a)和void f(double d)是重载函数，因为实参为3.5,为double类型，所以我们要调用void f(double d)，因为该函数为普通成员函数，故执行输出： void Base::f(double d);

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