c++继承关系中成员函数的重载、重写、重定义之间的区别

1、Override、Overload、Redefine

  • Overload
    重载只能发生在类内部,不能发生在子类和父类的继承中。具体来说,如果子类中有父类同名、同返回值类型,但是不同参数列表,这两个在不同类的函数是不能发生重载的。

  • Override
    重写即就是子类将父类中的方法进行改写。在实例化Parent *p = new Son(),即创建指针类型为父类,指向子类空间的指针,能看到重写和重定义的区别。

  • Redefine
    重定义亦是发生在在继承的过程中,这个和重写容易发生混淆。主要区别根据父类中被重写或重定义的成员函数有无virtual关键字来讨论。如果没有virtual关键字,只要函数名相同,都会发生函数的重定义,或者说隐藏,即子类成员函数隐藏父类同名的成员函数;如果有virtual关键字,首先要保证返回值类型要相同(个人在测试中发现,在子类中,只有将保持返回值类型、函数名相同,才能进行下一步的重写或重定义),再判断是发生重载还是重定义,如果参数列表相同,则发生重写,如果不相同,则是重定义。


2、三者之间的区别

  • 重载 overload

    • 发生在相同的作用域(子类和父类不在同一个作用域)
    • 函数名要相同
    • 参数列表不同,包括参数类型、参数个数、参数的顺序
    • 有无virtual关键字都可以发生
    • 返回值可以不同
  • 重写 override

    • 不同的作用域(两个同名函数分别在父类和子类)
    • 相同的函数名
    • 相同的参数列表
    • 被重写父类中的成员函数必须有关键字'virtual'
    • 相同的返回值类型
    • 被重写的成员函数访问权限可以被修改,publicprotect 或者其他。
  • 重定义 redefine

    • 不同的作用域
    • 函数名相同
    • 返回值类型可以不同(没有关键字virtual的情况),但是如果有virtual关键字,必须保证返回类型相同,否则编译报错。
    • 父类函数没有关键字virtual,参数列表可同可不同;父类函数有关键字virtual,参数列表必须不同。

举个例子说明一下:

class Base{
public:
    int param3 = 0;
    void func1(){cout<<"This is Base::func1()"<<endl;}
    void func2(int a){cout<<"This is Base::func2(int a)"<<endl;}
    void func2(char c){cout<<"This is Base::func2(char c)"<<endl;}
    void func3(){cout<<"This is Base::func3()"<<endl;}
    virtual void func4(){cout<<"This is Base::func4()"<<endl;}
    virtual void func5(){cout<<"This is Base::func5()"<<endl;}
    virtual int func6(){cout<<"This is int Base::func6()"<<endl;}
};

class Son: public Base
{
public:
    int param = 1;
    int func1(){cout<<"This is Son::func1()"<<endl;}
    void func2(double e){cout<<"This is Son::func2()"<<endl;}
    void func3(){cout<<"This is Son::func3()"<<endl;}
    void func4(){cout<<"This is Son::func4()"<<endl;}
    void func5(int a){cout<<"This is Son::func5(int a)"<<endl;}
//    double func6(){cout<<"This is Son::func6()"<<endl;}
};

int main() {
    Son s;
    Base b;
    Base *bp = new Son();
    s.func1();
    s.func2(1.1);
    s.func2('c');
    s.func4();
    s.func5(2);
    cout<<"--------------------------------"<<endl;
    b.func1();
    b.func2(1);
    b.func2('c');
    b.func3();
    cout<<"--------------------------------"<<endl;
    bp->func1();
    bp->func2(1);
    bp->func2('e');
    bp->func3();
    bp->func4();
    bp->func5();
    return 0;
}

输出如下:

This is Son::func1()
This is Son::func2()
This is Son::func2()
This is Son::func4()
This is Son::func5(int a)
\--------------------------------
This is Base::func1()
This is Base::func2(int a)
This is Base::func2(char c)
This is Base::func3()
\--------------------------------
This is Base::func1()
This is Base::func2(int a)
This is Base::func2(char c)
This is Base::func3()
This is Son::func4()
This is Base::func5()

分别创建子类、父类、指针类型为父类指向子类空间的指针。(1)父类中的func2发生重载,主要在父类内部产生(应该说相同作用域),因为给s.func2('c')传入字符的时候,只会调用子类函数,不会调用父类的func2(char c)。而子类中的func2对父类的func2发生了重定义,并对其做了隐藏,所以调用的时候才会调用到子类的func2(double )。从s.func1()s.func2()s.func3()都发生了重定义,所以在继承的过程中,如果没有virtual关键字,只要函数名相同,不管参数类型、返回值类型,都会发生重定义。(2)针对有virtual关键字的情况,在函数名相同的情况下,首先要保证返回值类型相同,否则编译不过,如果参数列表相同,则发生重写,不同则发生重定义,例如bp->func4()bp->func5(),这里bp调用函数的处理取决于是否重写的函数(虚函数的特性)。


参考文献

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