c++继承关系中成员函数的重载、重写、重定义之间的区别

1、Override、Overload、Redefine

• Overload
  
  重载只能发生在类内部，不能发生在子类和父类的继承中。具体来说，如果子类中有父类同名、同返回值类型，但是不同参数列表，这两个在不同类的函数是不能发生重载的。

• Override
  
  重写即就是子类将父类中的方法进行改写。在实例化Parent *p = new Son()，即创建指针类型为父类，指向子类空间的指针，能看到重写和重定义的区别。

• Redefine
  
  重定义亦是发生在在继承的过程中，这个和重写容易发生混淆。主要区别根据父类中被重写或重定义的成员函数有无virtual关键字来讨论。如果没有virtual关键字，只要函数名相同，都会发生函数的重定义，或者说隐藏，即子类成员函数隐藏父类同名的成员函数；如果有virtual关键字，首先要保证返回值类型要相同（个人在测试中发现，在子类中，只有将保持返回值类型、函数名相同，才能进行下一步的重写或重定义），再判断是发生重载还是重定义，如果参数列表相同，则发生重写，如果不相同，则是重定义。

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2、三者之间的区别

• 重载 overload

  • 发生在相同的作用域（子类和父类不在同一个作用域）
  • 函数名要相同
  • 参数列表不同，包括参数类型、参数个数、参数的顺序
  • 有无virtual关键字都可以发生
  • 返回值可以不同

• 重写 override

  • 不同的作用域（两个同名函数分别在父类和子类）
  • 相同的函数名
  • 相同的参数列表
  • 被重写父类中的成员函数必须有关键字'virtual'
  • 相同的返回值类型
  • 被重写的成员函数访问权限可以被修改，public、protect 或者其他。

• 重定义 redefine

  • 不同的作用域
  • 函数名相同
  • 返回值类型可以不同（没有关键字virtual的情况），但是如果有virtual关键字，必须保证返回类型相同，否则编译报错。
  • 父类函数没有关键字virtual，参数列表可同可不同；父类函数有关键字virtual，参数列表必须不同。

举个例子说明一下：

class Base{
public:
    int param3 = 0;
    void func1(){cout<<"This is Base::func1()"<<endl;}
    void func2(int a){cout<<"This is Base::func2(int a)"<<endl;}
    void func2(char c){cout<<"This is Base::func2(char c)"<<endl;}
    void func3(){cout<<"This is Base::func3()"<<endl;}
    virtual void func4(){cout<<"This is Base::func4()"<<endl;}
    virtual void func5(){cout<<"This is Base::func5()"<<endl;}
    virtual int func6(){cout<<"This is int Base::func6()"<<endl;}
};

class Son: public Base
{
public:
    int param = 1;
    int func1(){cout<<"This is Son::func1()"<<endl;}
    void func2(double e){cout<<"This is Son::func2()"<<endl;}
    void func3(){cout<<"This is Son::func3()"<<endl;}
    void func4(){cout<<"This is Son::func4()"<<endl;}
    void func5(int a){cout<<"This is Son::func5(int a)"<<endl;}
//    double func6(){cout<<"This is Son::func6()"<<endl;}
};

int main() {
    Son s;
    Base b;
    Base *bp = new Son();
    s.func1();
    s.func2(1.1);
    s.func2('c');
    s.func4();
    s.func5(2);
    cout<<"--------------------------------"<<endl;
    b.func1();
    b.func2(1);
    b.func2('c');
    b.func3();
    cout<<"--------------------------------"<<endl;
    bp->func1();
    bp->func2(1);
    bp->func2('e');
    bp->func3();
    bp->func4();
    bp->func5();
    return 0;
}

输出如下:

This is Son::func1()
This is Son::func2()
This is Son::func2()
This is Son::func4()
This is Son::func5(int a)
--------------------------------
This is Base::func1()
This is Base::func2(int a)
This is Base::func2(char c)
This is Base::func3()
--------------------------------
This is Base::func1()
This is Base::func2(int a)
This is Base::func2(char c)
This is Base::func3()
This is Son::func4()
This is Base::func5()

分别创建子类、父类、指针类型为父类指向子类空间的指针。（1）父类中的func2发生重载，主要在父类内部产生（应该说相同作用域），因为给s.func2('c')传入字符的时候，只会调用子类函数，不会调用父类的func2(char c)。而子类中的func2对父类的func2发生了重定义，并对其做了隐藏，所以调用的时候才会调用到子类的func2(double )。从s.func1()、s.func2()、s.func3()都发生了重定义，所以在继承的过程中，如果没有virtual关键字，只要函数名相同，不管参数类型、返回值类型，都会发生重定义。（2）针对有virtual关键字的情况，在函数名相同的情况下，首先要保证返回值类型相同，否则编译不过，如果参数列表相同，则发生重写，不同则发生重定义，例如bp->func4()和bp->func5()，这里bp调用函数的处理取决于是否重写的函数（虚函数的特性）。

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参考文献

• Overload/override/redefining in C++ classes
• c++ overload override redefine