区分Overloading、Overriding及Hiding
在面向对象（OO）的世界中存在着三个十分容易混淆的概念：重载（Overloading）、重写（Overriding）、隐藏（Hiding）。
重载
重载是指同一作用域的不同函数使用相同的函数名，但是函数的参数个数或类型不同。
重载在C中就已经存在了，正如我们所熟悉的abs函数一样，如下所示：
double abs(double);
int abs(int);
abs(1); // call abs(int);
abs(1.0); // call abs(double);
重载函数就是在一个类空间里具有相同名字、不同参数的一些函数。比如下面类Maxer中的Max函数：
class Maxer {
public:
void Max(int a, int b);
void Max(double a, double b);
void Max(double a, double b, double c);
...// other code
};
但是，如果用派生类newMaxer继承基类Maxer：
class newMaxer : public Maxer {
public:
void Max(int a, double b);
...// other code
};
派生类newMaxer中的Max函数并不是基类Maxer中Max函数的重载兄弟，因为它们分属于不同的作用域。所以当写下如下代码时，编译器会报错：
newMaxer newMax;
newMax.Max(1, 3); // 编译报错
这是因为在派生类的作用域中没有找到Max(int, int)的函数定义，基类Maxer中的Max被派生类中的Max(int, double)掩盖了，于是就出现了“参数不匹配”的错误提示。如果想让它们兄弟四个构成重载，需要将基类中的Max函数声明引入到派生类的作用域中，如下所示：
class newMaxer : public Maxer {
public:
using Maxer::Max;
void Max(int a, double b);
...// other code
};
重写
重写是指在派生类中对基类中的虚函数重新实现，即函数名和参数都一样，只是函数的实现体不一样。重写是我们十分熟悉的一个操作，它与虚函数的实现息息相关。
这里涉及两个关键要素：派生类和虚函数，如下所示：
class Student {
public:
Student(){}
~Student(){}
virtual void Show() {
std::cout<<"Student..."<<std::endl;
}
};
class CollegeStudent : public Student {
public:
CollegeStudent(){}
~CollegeStudent(){}
virtual void Show() {
std::cout<<"CollegeStudent..."<<std::endl;
}
}
但是重写有几点必须注意：
- （1）函数的重写与访问层级（public、private、protected）无关。
class CollegeStudent : public Student {
public:
CollegeStudent(){}
~CollegeStudent(){}
private:
virtual void Show() {
std::cout<<"CollegeStudent..."<<std::endl;
}
}
上述派生类中的Show与基类的访问层级不同，但还是成功地实现了对该函数的特殊定制。
- （2）const可能会使虚成员函数的重写失效。
常量成员函数与一般的成员函数在函数签名中是不同的，其常量属性是函数签名中的一部分。
class CollegeStudent : public Student {
public:
CollegeStudent(){}
~CollegeStudent(){}
virtual void Show()const {
std::cout<<"CollegeStudent..."<<std::endl;
}
}
因为具有不同的函数签名，所以派生类中的Show函数并没有重写基类中的Show函数。
- （3）重写函数必须和原函数具有相同的返回类型。
因为函数的返回类型不是函数签名的一部分，所以若派生类重写了基类类型中对应的函数，那么它们必须有相同的返回类型。如果返回值不同，编译器会抛出“重写虚函数返回类型有差异”的错误警示，如下所示：
class CollegeStudent : public Student {
public:
CollegeStudent(){}
~CollegeStudent(){}
virtual bool Show() {
std::cout<<"CollegeStudent..."<<std::endl;
}
}
该规则存在一种例外情形，称为“协变返回值类型”。协变的返回值必须是子类或是父类的指针或是引用，如下所示：
class CollegeStudent : public Student {
public:
CollegeStudent(){}
~CollegeStudent(){}
CollegeStudent& Show() {
std::cout<<"CollegeStudent..."<<std::endl;
}
}
需要注意的是，如果有返回值，返回值必须是子类或父类的引用或指针，如果父类的返回值是引用，那么子类返回值也是引用；如果父类返回值是指针，那么子类返回值也是指针。否则，编译将不通过。
隐藏
隐藏是指派生类中的函数屏蔽基类中具有相同名字的非虚函数。所以它的两个重要要素就是派生类和非虚函数。
在调用一个类的成员函数时，编译器会沿着类的继承链逐级地向上查找函数的定义，如果找到就停止。如果一个派生类和一个基类有一个同名函数，由于派生类在继承链中处于下层，编译器则最终会选择派生类中的函数。如此一来，基类的同名成员函数就会屏蔽隐藏，编译器的函数查找也就到达不了基类中。
还是采用前面的newMaxer类中的Max函数来说明这一问题，如下所示：
class Maxer {
public:
void Max(int a, int b);
void Max(double a, double b);
void Max(double a, double b, double c);
...// other code
};
class newMaxer : public Maxer {
public:
bool Max(int a, int b);
void Max(int a, double b);
...// other code
};
当编译器在继承链中查找到Max函数时，派生类中的Max函数阻止了它向上寻找，隐藏了基类中的Max。
总结
最后，列出一张简单的表格让大家可以对这三者有个清晰的理解。
| 关系 | 作用域 | 有无virtual | 函数名 | 参数类型 | 返回值类型 |
|---|---|---|---|---|---|
| 重载 | 相同 | 可有可无 | 相同 | 不同 | 可同可不同 |
| 重写（覆盖） | 不同 | 有 | 相同 | 相同 | 相同（协变） |
| 隐藏（重定义） | 不同 | 可有可无 | 相同 | 可同可不同 | 可同可不同 |
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