c++ 重载、重写、覆盖

本文解释了C++中的重载(overload)、重写(overwrite,即子类覆盖父类同名函数)和覆盖(override,指虚拟函数的子类实现)的区别,通过Animal和Rabbit类实例展示这些概念的实际应用。
  • 重载:指在同一作用域内,有多个同名但参数不同的函数的现象,叫重载;可以是任何用户定义的函数,例如 类成员函数、类静态函数、普通函数
  • 重写:子类重写父类的同名函数,只要子类出现有父类的同名函数,父类中所有该名称的函数都被重写,子类中无法再访问父类中定义该名称的函数,不管子类函数的参数类型是什么。除了覆盖的情况。
  • 覆盖:指子类实现了父类中的同名virtual函数,且函数参数与返回值完全一致。
/**
 * 重载(overload)、重写(overwrite)、覆盖(override)的区别
 * 
 * 重载:指在同一作用域内,有多个同名但参数不同的函数的现象,叫重载
 * 覆盖:是子类实现了一个与父类中同名同参数且virtual的函数
 * 
 * 重写:子类实现了一个与父类中同名的函数,不管参数与返回值是否一致(如果父类中的同名函数是虚函数,且子类中的函数参数与返回值完全一致,则是覆盖)
*/

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Animal
{

public:
    void run()
    {
        cout << "Animal run " << endl;
    }

    void run(int speed) // overload
    {
        cout << "Animal run " << speed << "m/s" << endl;
    }

    virtual void eat(string food)   // virtual function
    {
        cout << "Animal eat " << food << endl;
    }
};

class Rabbit : public Animal
{
public:
    void run(int speed) // overwrite,所有run函数都被重写
    {
        cout << "Rabbit run " << speed << "m/s" << endl;
    }

    void eat(string food) override // override
    {
        cout << "Rabbit eat " << food << endl;
    }

    void eat() // overload
    {
        cout << "Rabbit eat nothing" << endl;
    }
};

int main()
{
    Animal *animal = new Rabbit;

    animal->run();
    animal->run(100);
    animal->eat("apple");
    // animal->eat();   // 报错,Animal无eat()定义

    Rabbit *rabbit = (Rabbit *)animal;
    // rabbit->run();   // 会报错,如果注释掉 Rabbit::run(int speed) 则可以运行;所有同名函数都被重写
    rabbit->run(100);
    rabbit->eat("apple");
    rabbit->eat();

    return 0;
}
<think>好的,用户想了解C++重写重载覆盖的概念及区别,特别是重写重载的区别以及覆盖的用法。我需要先理清楚这几个术语的定义,然后找出它们之间的不同点。 首先,根据提供的引用内容,覆盖(Override)和重写(Override)似乎是同一个概念的不同说法,都是指在派生类中重新定义基类的虚函数。比如引用[1]提到重写覆盖的同义词,而引用[4]明确说明函数覆盖是子类重新定义基类的虚函数。所以覆盖重写应该是一个意思,都是关于虚函数的重新定义。 然后是重载(Overload),引用[3]和引用[5]指出,重载是在同一作用域内,函数名相同但参数列表不同,包括参数类型、数量或顺序的不同。例如,同一个类中有多个同名函数,但参数不同,这就是重载。 接下来需要区分覆盖重写)和重载的不同之处。根据引用[3],覆盖发生在继承关系中,需要虚函数,而重载是在同一作用域的函数。此外,覆盖要求函数名、参数列表、返回类型都相同,而重载的参数列表必须不同。 用户可能混淆这些术语,特别是覆盖重写是否相同。根据引用[1]和引用[4],是的,它们是同义词。但需要注意,有时候不同的资料可能会有不同的术语使用,但根据提供的引用,这里覆盖就是重写覆盖的用法方面,引用[4]提到必须使用虚函数,子类函数可以用override关键字。例如基类中声明virtual void show(),子类中用void show() override来覆盖。 还需要注意隐藏的情况,当子类有同名函数但参数不同,且基类函数不是虚函数时,会导致基类函数被隐藏。这可能在问题中出现,但用户没有提到,但可能需要简要说明。 总结回答结构,应该分点解释每个概念,然后对比它们的区别,最后给出覆盖的用法示例。要使用中文,确保LaTeX格式正确,行内公式用$,独立公式用$$,但当前问题可能不涉及数学公式,但如果有变量或代码,需要处理。 用户的问题还包括生成相关问题,需要根据内容提出相关的问题,比如区别、override关键字作用、隐藏的影响等。 检查引用内容是否准确,引用[1]、[4]、[5]都涉及覆盖重写的定义,引用[3]、[5]讨论重载。需要确保在回答中正确引用这些来源,比如覆盖的条件来自引用[4],重载的条件来自引用[3]和[5]。 最后,确保回答结构清晰,分点说明,代码示例正确使用格式,并添加相关问题。</think>### C++重写重载覆盖的区别及用法详解 #### 一、核心概念 1. **重载(Overload)** 在同一作用域内(如类或命名空间),定义多个**同名函数**,但参数列表(类型、数量、顺序)必须不同。返回类型可以不同,但仅返回类型不同不构成重载[^3][^5]。 **示例**: ```cpp void print(int a) { ... } // 重载1 void print(double a) { ... } // 重载2 void print(int a, int b) { ... }// 重载3 ``` 2. **覆盖/重写(Override)** 在继承关系中,子类**重新定义基类的虚函数**,要求函数名、参数列表、返回类型完全相同(协变返回类型除外)。基类函数必须声明为`virtual`,子类建议使用`override`关键字显式标记[^1][^4][^5]。 **示例**: ```cpp class Base { public: virtual void show() { cout << "Base" << endl; } // 虚函数 }; class Derived : public Base { public: void show() override { cout << "Derived" << endl; } // 覆盖基类函数 }; ``` 3. **隐藏** 若子类定义了与基类同名函数(非虚函数),即使参数列表不同,也会**隐藏基类同名函数**,需通过作用域运算符`::`访问。 #### 二、核心区别 | **特性** | 重载(Overload) | 覆盖/重写(Override) | 隐藏 | |----------------|------------------------|--------------------------------|--------------------| | **作用域** | 同一作用域(如类内) | 继承关系中 | 继承关系中 | | **函数要求** | 参数列表不同 | 函数名、参数、返回类型相同 | 函数名相同 | | **虚函数** | 不要求 | 基类必须为虚函数 | 不要求 | | **多态性** | 静态多态(编译时绑定) | 动态多态(运行时绑定) | 无多态 | | **关键字** | 无 | `virtual`(基类)、`override`(子类) | 无 | #### 三、覆盖的用法 1. **基本规则** - 基类函数必须声明为`virtual`。 - 子类函数建议使用`override`关键字,避免因签名不匹配导致的错误[^1]。 - 协变返回类型允许子类返回基类函数返回类型的派生类(如`Base*` → `Derived*`)。 2. **代码示例** ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Animal { public: virtual void speak() { cout << "I am an animal." << endl; } // 虚函数 }; class Cat : public Animal { public: void speak() override { // 覆盖基类函数 cout << "I am a cat." << endl; } }; int main() { Animal* pa = new Cat(); pa->speak(); // 输出"I am a cat."(动态绑定) delete pa; return 0; } ``` 输出结果: ``` I am a cat. ``` #### 四、总结 - **重载**:通过参数多样化扩展函数功能,编译时确定调用版本[^5]。 - **覆盖**:实现运行时多态,需遵循虚函数规则,是面向对象的核心特性。 - **隐藏**:易导致代码混淆,应谨慎使用。
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