C++虚函数的重写是重写接口还是重写内容？

时间: 2023-12-11 11:02:20 浏览: 70

在C++多继承体系当中，在派生类中可以重写不同基类中的虚函数。下面就是一个例子：

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在C++的多继承体系中，派生类能够重写其不同基类中的虚函数，这一特性极大地增强了代码的灵活性和可复用性。本文将深入探讨这一概念，并通过具体的示例来阐述如何在派生类中重写来自不同基类的虚函数。 ### 多继承与虚函数让我们回顾一下C++中的多继承概念。在C++中，一个类可以从多个基类派生，这种能力称为多继承。例如，我们有以下三个类： ```cpp class CBaseA { public: virtual void TestA(); }; class CBaseB { public: virtual void TestB(); }; class CDerived : public CBaseA, public CBaseB { public: virtual void TestA(); // 重写CBaseA的TestA() virtual void TestB(); // 重写CBaseB的TestB() }; ``` 这里，`CDerived`类同时继承了`CBaseA`和`CBaseB`两个基类。当`CDerived`类中的成员函数分别重写了`CBaseA`和`CBaseB`中的`TestA()`和`TestB()`函数时，这表明`CDerived`可以通过其自身的实现来覆盖这两个基类的方法。 ### 重写虚函数在C++中，虚函数是实现多态性的关键。当一个基类的成员函数被声明为`virtual`时，它的所有派生类都可以重写这个函数。重写意味着派生类可以提供一个同名函数，该函数将替代基类中的函数版本，从而允许不同的行为基于对象的实际类型。例如： ```cpp void Test() { CDerived D; CBaseA* pA = &D; CBaseB* pB = &D; pA->TestA(); // 调用的是CDerived的TestA() pB->TestB(); // 调用的是CDerived的TestB() } ``` 在这个示例中，通过`CBaseA`和`CBaseB`类型的指针调用了`CDerived`对象的`TestA()`和`TestB()`方法，这正是多态性的体现。 ### 处理同名虚函数然而，问题变得更加复杂，当两个或更多的基类具有同名的虚函数时。假设`CBaseA`和`CBaseB`都有一个名为`Test()`的虚函数，这时如何在`CDerived`中正确地重写它们呢？ ```cpp class CBaseA { public: virtual void Test(); }; class CBaseB { public: virtual void Test(); }; class CDerived : public CBaseA, public CBaseB { public: virtual void Test(); }; ``` 在`CDerived`中，如果仅简单地声明`virtual void Test();`，编译器将无法确定应该重写哪一个基类的`Test()`函数。为了解决这个问题，通常有两种策略： 1. **完全重写**：在`CDerived`中只保留一个`Test()`函数，但这个函数需要包含来自`CBaseA`和`CBaseB`中`Test()`函数的所有逻辑。 2. **使用私有辅助函数**：创建两个私有成员函数`CBaseA_Test()`和`CBaseB_Test()`，分别对应`CBaseA`和`CBaseB`的`Test()`函数，然后在`Test()`函数中调用它们。 ```cpp class CMiddleBaseA : public CBaseA { private: virtual void CBaseA_Test() = 0; // 抽象函数 virtual void Test() override { CBaseA_Test(); } }; class CMiddleBaseB : public CBaseB { private: virtual void CBaseB_Test() = 0; // 抽象函数 virtual void Test() override { CBaseB_Test(); } }; class CDerived : public CMiddleBaseA, public CMiddleBaseB { private: virtual void CBaseA_Test() override; // 实现CBaseA的Test() virtual void CBaseB_Test() override; // 实现CBaseB的Test() }; ``` 通过引入中间基类`CMiddleBaseA`和`CMiddleBaseB`，我们可以清晰地区分出`CBaseA`和`CBaseB`的`Test()`函数，并在`CDerived`中分别实现它们。这种方法不仅保持了代码的清晰度，也避免了命名冲突的问题。 C++的多继承体系和虚函数机制为程序员提供了强大的工具，用于构建灵活且可扩展的软件系统。通过恰当的设计和实现，可以在派生类中有效地重写不同基类中的虚函数，从而实现代码的重用和多态性。

C++虚函数的重写（override）既重写了接口又重写了内容。当一个派生类中的函数与基类中的虚函数具有相同的名称、参数列表和返回类型时，它就会覆盖（override）基类中的虚函数。在派生类中重写基类的虚函数，就是为了在派生类中提供一个新的实现。这个新的实现既可以改变虚函数的行为，也可以保持虚函数的行为不变。因此，虚函数的重写既保留了基类的接口，又提供了派生类的新实现内容。

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