【现代C++】显式虚函数重载

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本文介绍了C++中显式虚函数重载的关键字override和final的用法，包括它们如何确保函数重写正确性、防止过度重写以及在构造函数上的限制。通过实例展示了如何在代码中使用这些特性以提高代码清晰度和安全性。

在这里插入图片描述

现代C++中的显式虚函数重载是通过override和final关键字实现的，这两个关键字提高了代码的清晰度和安全性。override确保子类中的函数确实重写了基类中的虚函数，而final则防止进一步的重写。这些关键字帮助捕获编程时的错误，如拼写错误或不匹配的函数签名。

1. 使用`override`显式声明重写

使用override关键字可以显式地指明一个成员函数重写了基类的虚函数。如果标记为override的函数没有匹配基类的虚函数，编译器将报错。

#include <iostream>

class Base {
public:
    virtual void func() {
        std::cout << "Base function" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void func() override {  // 明确表示这个函数是重写的
        std::cout << "Derived function" << std::endl;
    }
};

void useOverride() {
    Derived d;
    d.func();  // 输出: Derived function
}

2. 使用`final`阻止进一步的重写

final关键字可以阻止继承类重写特定的虚函数。如果尝试重写标记为final的函数，编译器将报错。

#include <iostream>

class Base {
public:
    virtual void func() final {  // 阻止进一步重写该函数
        std::cout << "Base function" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    // void func() override {  // 尝试重写，将引发编译错误
    //     std::cout << "Derived function" << std::endl;
    // }
};

void useFinal() {
    Base b;
    b.func();  // 输出: Base function
}

3. 类级别的`final`使用

final关键字不仅可以用于虚函数，还可以用于类。如果一个类被标记为final，它不能被继承。

class Base final {  // 标记为final，阻止进一步继承
public:
    virtual void func() {
        std::cout << "Base function" << std::endl;
    }
};

// class Derived : public Base {  // 尝试继承Base，将引发编译错误
// public:
//     void func() override {
//         std::cout << "Derived function" << std::endl;
//     }
// };

void useClassFinal() {
    Base b;
    b.func();  // 输出: Base function
}

4. `override`和构造函数

需要注意的是，构造函数不能被标记为override，因为构造函数不是可以被继承的成员函数。

class Base {
public:
    virtual void func() {
        std::cout << "Base function" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    // Derived() override { }  // 错误: 构造函数不能被标记为override
    void func() override {
        std::cout << "Derived function" << std::endl;
    }
};

void constructorOverride() {
    Derived d;
    d.func();  // 输出: Derived function
}