C++虚函数重载声明最佳实践

本文我们学习如何使用C++11特定 override 和 final 标识符声明虚方法。

问题描述

与其他类似编程语言不同，C++没有特定的声明接口语法(仅包括纯虚方法的基类)，而且如何声明虚方法方式存在不足。在C++中虚方法通过 virtual 关键字声明，但是在派生类中重写虚方法时，virtual 关键字却是可选的，当遇到较大的类或继承关系复杂时会导致混乱，为了确认某个方法是否为虚方法，需要顺着继承关系一致追溯至基类。另外，有时还会遇到虚方法在后续派生类中不再被重写场景，这时仅依赖基类的virtual关键字则不能满足。

override 和 final 关键字

override 的工作方式非常简单;在虚方法声明或定义中，它确保方法实际上重写了基类虚方法，否则编译器将触发错误。

应该注意的是，override和final关键字都是只有在成员方法声明或定义中才有意义的特殊标识符。它们不是保留的关键字，因此可以在程序中作为用户定义的标识符使用。

使用override特殊标识符可以帮助编译器检测虚方法不覆盖其他虚方法的情况，情况示例：

class Base
{
public:
    virtual void foo() {}
    virtual void bar() {}
};

class Derived1 : public Base
{
public:
    // 为了可读性，使用virtual标识符
    void foo() override {}

    // 编译错误，基类没有bar(char const)方法
    virtual void bar(char const c) override {}
};

另一个特殊标识符final在成员函数声明或定义中使用，表示该函数是虚函数，不能在派生类中重写。如果派生类试图重写虚函数，编译器会报告错误:

class Derived2 : public Derived1
{
    virtual void foo() final {}
};

class Derived3 : public Derived2
{
    virtual void foo() override {} // 产生错误
};

final标识符也可以在类声明中使用，以表明它不能派生:

class Derived4 final : public Derived1
{
    virtual void foo() override {}
};

class Derived5 : public Derived4 // 编译错误
{
};

虽然在已定义的上下文中使用override和final都有特殊的意义，但实际上它们不是保留关键字，所以你仍然可以在c++代码中使用它们。这确保了c++ 11之前的代码不会因为使用了这些特殊的标识符而崩溃，当然也不建议使用造成歧义:

class foo
{
    int final = 0;
    void override() {}
};

总结

本文解释C++虚方法声明方式的灵活性导致存在不足，通过正确使用 override 和 final 标识符可以让声明更清晰、明确。最后也指明这两个关键字可以作为标识符，并不是保留关键字，当然也不建议作为标识符使用。