C++11 之 override 关键字

1 公有继承 当派生类公有继承自（public inheritance）基类时，继承包含两部分：一是函数的"接口" （interface），二是函数的"实现" （implementation）基类 Shape 中有三个不同形式的成员函数，分别代表公有继承的三种情况class Shape {public:virtual void draw（） const = 0;virtual void error（const std::string& msg）;int objectID（） const;};class Rectangle: public Shape { ... };class Ellipse: public Shape { ... };1.1 纯虚函数 虚函数末尾加上 "= 0"，声明为纯虚函数（pure virtual），表示派生类继承的只是基类成员函数的接口，且要在派生类中重写该函数的实现
同时，一个基类中包含了纯虚函数，则该基类便为抽象基类，是不能被实例化的Shape *ps = new Shape; // error！ Shape is abstract 如下代码，调用的是派生类 Rectangle 和 Ellipse 中，各自经过重写（override）的成员函数 Rectangel::Draw 和 Ellipse::Draw
Shape *ps1 = new Rectangle;ps1->draw（）; // calls Rectangle::drawShape *ps2 = new Ellipse;ps2->draw（）; // calls Ellipse::draw 当然，如果想要调用基类的成员函数，可以加上类作用域操作符 ::ps1->Shape::draw（）; // calls Shape::drawps2->Shape::draw（）; // calls Shape::draw1.2 一般虚函数函数声明前加 virtual 关键字，且末尾没有 "= 0"，则该函数即为一般虚函数，需要在基类中定义一个缺省的实现（implementation）一般虚函数，表示派生类继承的是基类成员函数的接口和缺省的实现，且派生类可自行选择是否重写该函数的实现（implementation） 实际上，允许一般虚函数同时继承接口和缺省实现是危险的，如下例子： ModelA 和 ModelB 是 Airplane 的两种飞机类型，且二者的飞行方式相同class Airport { ... }; // represents airportsclass Airplane {public:virtual void fly（const Airport& destination）;};void Airplane::fly（const Airport& destination）{// default code for flying an airplane to the given destination}class ModelA: public Airplane { ... };class ModelB: public Airplane { ... }; 这是典型的面向对象设计，两个类共享（share）一个共同的特性（feature） -- fly，则 fly 可以在基类中实现，并由两个派生类公有继承之现在增加一个新的飞机型号 ModelC，其飞行方式与 ModelA，ModelB 并不相同，假如不小心忘了在 ModelC 中重写新的 fly 函数class ModelC: public Airplane {... // no fly function is declared}; 则调用 ModelC 中的 fly 函数，就是调用 Airplane::fly，但是 ModelC 的飞行方式和缺省的并不相同Airport PDX（...）; // PDX is the airportAirplane *pa = new ModelC;pa->fly（PDX）; // calls Airplane::fly！这就是前面所说的，一般虚函数同时继承接口和缺省实现是危险的，最好是基类中实现缺省行为（behavior），但只有在派生类要求时才提供该缺省行为 一种方法是纯虚函数 + 缺省实现，因为是纯虚函数，所以只有接口被派生类继承，其缺省的实现不会被继承，派生类要想使用该缺省的实现，则必须显式的调用class Airplane {public:virtual void fly（const Airport& destination） = 0;};void Airplane::fly（const Airport& destination）{ // a pure virtual function default code for flying an airplane to the given destination}class ModelA: public Airplane {public:virtual void fly（const Airport& destination） { Airplane::fly（destination）; }};class ModelB: public Airplane {public:virtual void fly（const Airport& destination） { Airplane::fly（destination）; }}; 这样在派生类 ModelC 中，即使一不小心忘记重写 fly 函数，则也不会调用 Airplane 的缺省实现，造成不必要的损失class ModelC: public Airplane {public:virtual void fly（const Airport& destination）;};void ModelC::fly（const Airport& destination）{// code for flying a ModelC airplane to the given destination} 可以看到，上面问题的关键就在于，一不小心在派生类 ModelC 中忘记重写 fly 函数，C++11 中使用关键字 override，可以避免这样的“一不小心”1.3 非虚成员函数 非虚成员函数没有 virtual 关键字，表示派生类不仅继承了基类成员函数的接口，而且继承了该函数的一个强制实现（mandatory implementation） 既然继承的是一个强制的实现，那么此时就要求，在派生类中，不要重新定义（redefine）继承自基类的成员函数，如下所示：class B {public:void mf（）;};class D: public B { ... }; 使用指针调用 mf 函数，则都是调用的 B::mf（）D x; // x is an object of type DB *pB = &x; // get pointer to xpB->mf（）; // call mf through pointerD *pD = &x; // get pointer to xpD->mf（）; // call mf through pointer 如果在派生类中重新定义了继承自基类的成员函数 mf 呢？class D: public B {public:void mf（）; // hides B::mf; see Item33};pB->mf（）; // calls B::mfpD->mf（）; // calls D::mf 此时，派生类中重新定义的成员函数会“隐藏” （hide）继承自基类的成员函数这是因为非虚函数是“静态绑定”的，pB 被声明的是 B* 类型的指针，则通过 pB 调用的非虚函数都是基类 B 中的，既使 pB 指向的是派生类 D 与之“静态绑定”相对的是虚函数的“动态绑定”，即无论 pB 被声明为 B* 还是 D* 类型，其调用的虚函数取决于 pB 实际指向的对象类型2 重写（override） 在 2.2 中提到，override 关键字可以避免，派生类中忘记重写虚函数的错误，下面以 Base 基类和 Derived 派生类为例，详细阐述之class Base {public:virtual void mf1（） const;virtual void mf2（int x）;virtual void mf3（） &;void mf4（） const;// is not declared virtual in Base};class Derived: public Base {public:virtual void mf1（）;// declared const in Base, but not in Derived.virtual void mf2（unsigned int x）;// takes an int in Base, but an unsigned int in Derivedvirtual void mf3（） &&;// is lvalue-qualified in Base, but rvalue-qualified in Derived.void mf4（） const;}; 在派生类中，重写（override）继承自基类成员函数的实现（implementation）时，要满足如下条件：一虚：基类中，成员函数声明为虚拟的（virtual）二容：基类和派生类中，成员函数的返回类型和异常规格（exception specification）必须兼容四同：基类和派生类中，成员函数名、形参类型、常量属性（constness）和引用限定符（reference qualifier）必须完全相如此多的限制条件，导致了虚函数重写如上述代码，极容易因为一个不小心而出错而 C++11中的 override 关键字，可以显式的派生类中声明，哪些成员函数需要被重写，如果没被重写，则编译器会报错class Derived: public Base {public:virtual void mf1（） override;virtual void mf2（unsigned int x） override;virtual void mf3（） && override;virtual void mf4（） const override;}; 这样，即使不小心漏写了虚函数重写的某个苛刻条件，也可以通过编译器的报错，快速改正错误class Derived: public Base {public:virtual void mf1（） const override;virtual void mf2（int x） override;virtual void mf3（） & override;void mf4（） const override; // adding "virtual" is OK, but not necessary}; 小结：1） public inheritance : pure virtual function => inheritance of interface impure virtual function => inheritance of interface plus default implementation non-virtual function => inheritance of interface plus madatory implementation2） never redefine an inherited non-virtual function3） declare overriding functions override 参考资料： <Effective C++_3rd> item 34, item 36 <Effective Modern C++> item 12本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-05/131278.htm