Changing the Overridden Method’s Characteristics

修改重写方法的特征

在大多数情况下，我们重写（override）一个 virtual 方法是为了改变它的实现。然后，有时我们却想改变该 virtual 方法的其他的特征，这往往会带来一系列问题。

1）改变方法的返回值类型

通常，子类在重写方法时，要保持与父类一致的函数原型，方法的实现可以改变，但是原型需要保持不变。

然而，事实却并非如此。在C++中，如果父类的 virtual 方法的返回值类型是某个类（假定为类A）的指针或者引用，那么在子类中 override 该方法时，可以将其返回值改变为子类（类A的子类）的指针或者引用。这就是所谓的协变返回类型（covariant return types）。当父类与子类工作在 parallel hierarchy 中时，这个 feature 将会派上用场。注意，parallel hierarchy 是指，一个层次结构与另一个层次结构没有相交，但是存在联系。

我们来考虑一个樱桃果园模拟程序，如下图所示，就是一个parallel hierarchy ，

现在假定 Cherry Tree 类有一个 pick() 方法，这个方法的功能是从树上摘下一个樱桃：

很自然，在 BingCherryTree 子类中，我们会想 override 该 pick() 方法。由于 BingCherry 是一个 Cherry，在下面的代码中，我们可以使方法的原型保持不变。BingCherry指针将自动转换为 Cherry 指针（向上转型）。

以上的实现很好，但是，能不能更进一步呢？因为我们知道，BingCherryTree 返回的实际上是一个更为具体的BingCherry，因此，我们可以通过修改返回值类型（将 Cherry * 修改为 BingCherry *）向BingCherryTree 类的用户指明这一点，如下所示：

这里一个好的方法来判断是否可以在重写方法时改变其返回值类型：我们可以考虑在修改返回值类型后，原来已有的代码是否仍然可以良好运行。在之前的示例中，修改返回值类型没有问题，因为假定 BingCherryTree 类的 pick() 方法总是返回 Cherry * 的代码仍然可以成功编译并正常运行。道理很简单，BingCherry 是一个 Cherry，在返回 Cherry * 的地方返回 BingCherry * 总是没有问题的。

需要注意的是，我们不能在重写方法时，将返回值类型修改为完全不想关的类型，例如 void *。

小结：对于父类中的某个 virtual 方法，只要子类中某个方法与该 virtual 方法的名字以及参数列表完全相同，那么编译器即认为子类将 override 该方法，此时如果返回值类型兼容，那么没有问题，如果不兼容，编译器将会报错。

2) 修改方法的参数

如果在子类的定义中使用父类 virtual 方法的名称，但参数与父类中同名方法的参数不同，那么这不是在 override 父类的方法，而是在创建一个新方法。而父类原始的同名方法将被隐藏。

当然，我们可以使用一种较为晦涩的技术兼顾被隐藏的方法，那就是使用 using 关键字。

小结：对于非虚方法，只要重名即为隐藏。对于 virtual 方法，名字以及参数完全一样则认为子类试图 override 父类方法，如果返回值类型兼容则 override 成功，返回值类型不兼容，则报错。

3) The override keyword(C++11)

有的时候，我们本意是想 override 父类的一个 virtual 方法，但是可能一不小心，就变成隐藏父类的 virtual 方法了。来看以下例子：

我们可以通过引用来调用 Method() 方法，如下所示：

代码将正确地调用 Sub 类重写的 Method()。现在假定 override Method() 时，我们使用了int（而非double，如此一来，改变了参数类型，不再时override），如下所示：

显然，以上代码并没有 override Method() 方法，而是创建了一个新的 virtual 方法（隐藏了父类的 Method() 方法）。如果我们仍然试图像刚刚一样去调用 Method()，将会调用的是 Super 的 Method()，而非 Sub 类中定义的那个方法（多态）。

如果我们在实际的工程中，由于需求变更而修改了父类的某个 virtual 方法的函数原型，而此时却没有相应改变子类的实现。那么实际在子类中就是创建了一个新的 virtual 方法（同时，隐藏了父类的 virtual 方法），而不是 override 了父类的 virtual 方法。

此时，根据 C++11 标准，我们可以采用 override 关键字来避免这种情况，如下所示：

Sub 的定义将导致编译器报错，因为 override 关键字表明我们要重写 Super 类的 Method() 方法，但在 Super 类中的 Method() 方法参数为 double，因此在子类中并没有实现 override。