成員函式的過載、覆蓋與隱藏

成員函式的過載、覆蓋（override）與隱藏很容易混淆，C++程式設計師必須要搞清楚概念，否則錯誤將防不勝防。

過載與覆蓋

成員函式被過載的特徵：

（1）相同的範圍（在同一個類中）
（2）函式名字相同
（3）引數不同
（4）virtual 關鍵字可有可無

覆蓋是指派生類函式覆蓋基類函式，特徵是：

（1）不同的範圍（分別位於派生類與基類）
（2）函式名字相同
（3）引數相同
（4） 基類函式必須有virtual 關鍵字

示例2-1 中

• 函式Base::f(int) 與 Base::f(float)相互過載

• 而Base::g(void) 被 Derived::g(void)覆蓋

#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)
}
示例2-1 成員函式的過載和覆蓋
 

令人迷惑的隱藏規則

這裡“隱藏”是指派生類的函式遮蔽了與其同名的基類函式

規則如下：

（1）如果派生類的函式與基類的函式同名，但是引數不同。

    此時，不論有無virtual關鍵字，基類的函式將被隱藏（注意別與過載混淆）。
（2）如果派生類的函式與基類的函式同名，並且引數也相同，但是基類函式沒有virtual關>鍵字。

    此時，基類的函式被隱藏（注意別與覆蓋混淆）。

示例程式2-2（a）中：

• （1）函式Derived::f(float) 覆蓋了 Base::f(float)
• （2）函式Derived::g(int) 隱藏了 Base::g(float)，而不是過載
• （3）函式Derived::h(float) 隱藏了 Base::h(float)，而不是覆蓋

#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; }
};

示例2-2（a）成員函式的過載、覆蓋和隱藏

示例2-2（b）中，pb 和pd 指向同一地址，按理說執行結果應該是相同的，可事實並非這樣。

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2-2（b） 過載、覆蓋和隱藏的比較

擺脫隱藏

隱藏規則引起了不少麻煩。

• 示例2-3 程式中，語句pd->f(10)的本意是想呼叫函式Base::f(int)，但是Base::f(int)不幸被Derived::f(char *)隱藏了。

• 由於數字10不能被隱式地轉化為字串，所以在編譯時出錯。

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
}
示例2-3 由於隱藏而導致錯誤

從示例2-3 看來，隱藏規則似乎很愚蠢。但是隱藏規則至少有兩個存在的理由：

• 1 寫語句pd->f(10)的人可能真的想呼叫Derived::f(float)，只是他誤寫錯了，有了隱藏規則，編譯器就可以明確的指出錯誤，未必是件壞事。

• 2 假如Derived有多個基類（多重繼承），有時搞不清楚哪些基類定義了函式f。那麼pd->f(10)可能會出乎意料地呼叫了基類函式f。儘管隱藏規則看起來不怎麼有道理，但是能明確的消除這些意外