简述类成员函数的重写、重载和隐藏的区别

八股文_C++面向对象面试题 1 175

参考回答

在C++中，类成员函数的重写、重载和隐藏是三种不同的概念，它们的主要区别在于函数的定义、继承关系以及如何进行调用。

重写（Override）：子类中定义与父类中虚函数相同的函数，目的是修改或替换父类的行为。重写要求函数签名完全一致，且父类函数必须是虚函数。
重载（Overload）：同一个类中定义多个函数，函数名称相同但参数列表不同（可以是参数个数或类型的不同），目的是提供不同的函数实现。
隐藏（Hide）：在派生类中定义与基类中同名的函数，导致基类中的函数被“隐藏”。隐藏不需要函数签名完全一致。

详细讲解与拓展

重写（Override）：
- 重写是指在派生类中重新实现一个与基类中的虚函数具有相同签名的成员函数。重写通常用于修改基类函数的行为，使其在派生类中具有不同的实现。
- 必须保证函数签名完全一致（函数名、返回类型、参数个数、参数类型完全相同）。
- 基类函数必须是虚函数（virtual），这样才能确保在运行时通过基类指针或引用调用派生类的版本，体现多态性。
示例：
```
class Base {
public:
   virtual void show() {
       std::cout << "Base class show" << std::endl;
   }
};

class Derived : public Base {
public:
   void show() override {  // 重写父类的虚函数
       std::cout << "Derived class show" << std::endl;
   }
};

int main() {
   Base* basePtr = new Derived();
   basePtr->show();  // 调用派生类的show()，输出 "Derived class show"
   delete basePtr;
}
```

在此例中，Derived类重写了Base类中的show函数，并且使用了override关键字来明确表示这是一个重写。
通过基类指针调用show()时，实际调用的是派生类中的版本，体现了多态性。

重载（Overload）：

重载是指在同一个类中，定义多个同名但参数列表不同的成员函数。通过不同的参数个数或类型来区分不同的重载版本。
重载发生在编译时，根据传入的参数选择对应的函数。

示例：

class MyClass {
public:
   void display(int x) {
       std::cout << "Displaying integer: " << x << std::endl;
   }
   void display(double x) {
       std::cout << "Displaying double: " << x << std::endl;
   }
};

int main() {
   MyClass obj;
   obj.display(42);     // 调用display(int)
   obj.display(3.14);   // 调用display(double)
}

在此例中，MyClass类中有两个display函数，它们有相同的函数名但不同的参数类型，编译器根据传入的参数类型来选择调用哪个版本。

隐藏（Hide）：
- 隐藏发生在派生类中定义了一个与基类中同名的成员函数时，基类中的函数会被派生类中的同名函数隐藏。隐藏函数的签名可以相同或不同。
- 如果派生类中的函数与基类函数签名相同，则完全隐藏基类函数；如果派生类函数与基类函数签名不同，则仍然可能调用基类的函数（但如果通过派生类对象直接调用则会使用派生类的版本）。
示例：
```
class Base {
public:
   void show() {
       std::cout << "Base class show" << std::endl;
   }
};

class Derived : public Base {
public:
   void show(int x) {  // 隐藏基类中的show()函数
       std::cout << "Derived class show with int: " << x << std::endl;
   }
};

int main() {
   Derived d;
   d.show(10);  // 调用派生类中的show(int)
   d.show();    // 调用基类中的show()
}
```

在此例中，Derived类中定义了一个show(int)函数，它隐藏了Base类中的show()函数。调用d.show(10)时，调用的是派生类中的show(int)，而调用d.show()时，调用的是基类中的show()。
注意：如果派生类函数与基类函数签名完全相同，基类的函数将被完全隐藏，除非通过Base类的指针或引用来调用基类的版本。

总结：

重写（Override）：子类重新定义与父类中虚函数相同的函数，并且函数签名完全一致。用于修改父类的行为。
重载（Overload）：同一个类中定义多个同名但参数列表不同的函数，用于实现不同的功能。
隐藏（Hide）：子类定义与父类同名的函数，可能会隐藏基类中的函数，导致基类的函数不再直接可用。

理解这些概念的关键在于函数的定义位置、签名是否一致，以及是否涉及到继承和虚函数。

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总结：

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