我经常会发现虚函数在C++中会引起很多问题,因为没有一个强制的机制来标识虚函数在派生类中被重写了。virtual关键字并不是强制性的,这给代码的阅读增加了一些困难,因为你可能不得不去看继承关系的最顶层以确认这个方法是不是虚方法。我自己经常鼓励开发者在派生类中使用virtual关键字,我自己也是这么做的,这可以让代码更易读。然而,有一些不明显的错误仍然会出现,下面这段代码就是个例子。
class B
{
public:
virtual void f(short) {std::cout << "B::f" << std::endl;}
};
class D : public B
{
public:
virtual void f(int) {std::cout << "D::f" << std::endl;}
};
D::f本应该重写B::f,但是这两个函数的签名并不相同,一个参数是short,另一个则是int,因此,B::f仅仅是另外一个和D::f命名相同的函数,是重载而不是重写。你有可能会通过B类型的指针调用f(),并且期盼输出D::f的结果,但是打印出来的结果却是B::f。
这里还有另外一个不明显的错误:参数是相同的,但是在基类中的函数是const成员函数,而在派生类中则不是。
class B
{
public:
virtual void f(int) const {std::cout << "B::f " << std::endl;}
};
class D : public B
{
public:
virtual void f(int) {std::cout << "D::f" << std::endl;}
};
又一次,这两个函数的关系是重载而非重写,因此,如果你想通过B类型的指针来调用f(),程序会打印出B::f,而不是D::f。
幸运的是,有一种方法可以来描述你的意图,两个新的、专门的标识符(不是关键字)添加进了C++11中:override,可以指定在基类中的虚函数应该被重写;final,可以用来指定派生类中的函数不会重写基类中的虚函数。第一个例子会变成:
class B
{
public:
virtual void f(short) {std::cout << "B::f" << std::endl;}
};
class D : public B
{
public:
virtual void f(int) override {std::cout << "D::f" << std::endl;}
};
这段代码会触发一个编译错误(如果你使用override标识符尝试第二个例子,也会得到相同的错误。):
'D::f': 有override标识符的函数并没有重写任何基类函数
另一方面,如果你想要一个函数永远不能被重写(顺着继承层次往下都不能被重写),你可以把该函数标识为final,在基类中和派生类中都可以这么做。如果实在派生类中,你可以同时使用override和final标识符。
class B
{
public:
virtual void f(int) {std::cout << "B::f" << std::endl;}
};
class D : public B
{
public:
virtual void f(int) override final {std::cout << "D::f" << std::endl;}
};
class F : public D
{
public:
virtual void f(int) override {std::cout << "F::f" << std::endl;}
};
用'final'声明的函数不能被'F::f'重写。
本文节选自:http://www.ituring.com.cn/article/39533