C++基础-重载/重写/重定义/多态

1. 重载(overload)

• 定义

  • 在一个类内，如果存在若干个同名函数，而且这些函数之间可以用形参个数或形参类型区分开来的时候（注意不能靠函数返回类型区分），这几个函数就互为重载函数

• 注意点

  • 重载发生在类内，不会发生在基类和派生类之间

  • 函数名必须相同，形参个数或类型可以不同

  • 重载函数之间必须依靠形参个数或形参类型来进行区分，不能依靠返回类型。

    • 如果两个函数同名同参，但返回类型不同，编译器会因为二义性而报错

  • 重载调用：通过类对象调用重载函数时，编译器通过传递的实参个数或类型去匹配相应的函数，而不会发生歧义。

    • 体现了重载的作用：可以使用若干个同名函数

  • 虚函数和普通函数之间也可以重载

2. 重写(override，覆盖)

• 定义

  • 重写也称为覆盖，重写了一个方法以实现不同功能。一般用于子类继承父类时，重写父类中的方法。函数特征相同，具体实现不同。

• 注意点

  • 重写只能出现在基类和派生类之间，当

    • [1] 基类和派生类之间存在同名函数
    • [2] 返回类型、形参个数和类型完全相同
    • [3] 基类中的该函数必须是virtual（派生类中virtual可有可无）

  • 则派生类中的该函数覆盖掉基类中的该函数，此性质用来实现多态

  • 重写函数的访问修饰符可以不同，即使virtual是private的，派生类中改为public或protected也可以

3. 重定义(redefining，隐藏)

• 定义

  • 重定义也称为隐藏，派生类对基类成员函数重新定义，即派生类定义了某个函数，该函数与基类中函数同名

• 注意点

  • 重定义也只能出现在基类和派生类之间，当

    • [1] 基类和派生类之间存在同名函数
    • [2] 无论返回类型、形参个数和类型是否相同

  • 则基类中的同名函数都会被隐藏

    • 如果基类中该函数被重载，则重载函数都会被隐藏，包括虚函数

  • 如果返回类型、形参个数和类型均相同，且基类中为virtual函数，则属于重写

  • 如果要访问基类的该函数，需要在函数名前加上作用域操作符

4. 多态(polymorphism)

• 定义

  • 多态是面向对象思想的精髓所在，使用多态是为了避免在父类中大量重载而引起代码臃肿和难于维护

  • 关于多态，一种不严谨的说法是：继承是子类使用父类的方法，多态是父类使用子类的方法。

• 多态的分类

  多态可以分为两类：静态多态性 + 动态多态性

  • [1] 静态多态性：又称编译时的多态性，静态多态性是通过函数的重载实现的

    • 函数重载和运算符重载实现的多态性属于静态多态性，在程序编译时就能决定调用哪个函数

  • [2] 动态多态性：又称运行时的多态性，动态多态性是通过虚函数实现的。

    • 程序运行过程中才动态地确定操作所针对的对象

• 注意点

  虚函数存在的唯一目的就是为了实现多态，成员函数要以多态的形式来执行，那么必须满足

  • (1) 基类中这些成员函数为虚函数，并必须实现
  • (2) 派生类中这些成员函数必须被重写（同名 + 同返回同形参个数和类型 + 基类中为virtual）
  • (3) 将派生类的对象赋给基类的指针变量或引用，可用基类的指针或引用调用派生类的方法

  实现多态，上述三个条件必须完全满足，虚函数的特性才能完全发挥出来，也才能实现多态。

• 不是多态的例子

  • [1] 派生类和基类都是虚函数，派生类中与基类函数同名，形参个数或类型与基类中不同，这种情况属于隐藏，不会报错

    • 如果形参的个数和类型相同，返回类型也必须相同，否则编译会报错，因为返回类型发生了冲突，隐藏发生错误

  • [2] 基类中是虚函数，派生类中不是虚函数，派生类中与基类函数同名，返回类型或形参个数或类型与基类不同，这种情况也属于隐藏，如果返回类型、形参个数和类型均相同，这种情况属于重写，不会报错

  • [3] 基类中不是虚函数，派生类中是虚函数，或基类派生类中均不是虚函数，派生类中与基类函数同名，这种情况属于隐藏，同样也不会报错

附：实例说明

• [1] 重载，重写，重定义

#include <iostream>using namespace std;class BasicClass{    private:        int a;    public:        //函数重载实例        void overloadFunc(int k)        {            cout<<"overloadFunc single parameter:"<<k<<endl;        }        void overloadFunc(int k,int t)        {            cout<<"overloadFunc two parameters:"<<" k:"<<k<<" t:"<<t<<endl;        }        virtual void overrideFunc()        {            cout<<"override fun from basic class!"<<endl;        }};class DeriveClass : public BasicClass{    private:    public:        //重定义：隐藏        void overloadFunc(int k)        {            cout<<"redefine overloadFunc from derived Class!"<<endl;        }        //重写        void overrideFunc()        {            cout<<"override from derived class!"<<endl;        }};int main(){    BasicClass a;    DeriveClass b;    //重载调用    cout<<"重载调用"<<endl;    a.overloadFunc(1);    a.overloadFunc(1,2);              //根据形参来区分调用哪个函数    //重写    cout<<endl;    cout<<"重写-该性质可实现多态"<<endl;    b.overrideFunc();    a.overrideFunc();    //隐藏    cout<<endl;    cout<<"重定义/隐藏"<<endl;    a.overloadFunc(1);    b.BasicClass::overloadFunc(1);     //重定义时可以通过作用域操作符访问基类函数    b.overloadFunc(1);    return 0;}

• [2] 多态

#include <iostream>using namespace std;class A{    public:        virtual void test(int a)        {            cout<<"basic class A: "<<a<<endl;        }};class B: public A{    public:        void test(int b)         //重写-覆盖        {            cout<<"derived class B: "<<b<<endl;        }};class C: public A{    public:        void test(int c)        {            cout<<"derived class C: "<<c<<endl;        }};int main(){    A *a0;          //指针    B b;    C c;    A &a1 = b;      //引用    A &a2 = c;    a0 = &b;    a0->test(2);   //调用类B的test函数    a0 = &c;    a0->test(3);   //调用类C的test函数    a1.test(4);    //调用类B的test函数    a2.test(5);    //调用类C的test函数    return 0;}

Acknowledgements:
http://www.cnblogs.com/DannyShi/p/4593735.html
http://www.cnblogs.com/liangning/p/3968151.html
http://blog.csdn.net/loverooney/article/details/38307523

2017.09.26