如何巧用C++重写、重载和隐藏功能，打造出代码中的“多面手”

2023-10-21 06:55:30

在软件开发中，我们常常会遇到需要在不同类中使用相同或相似功能的情况。C++提供了三种强大的特性：重写、重载和隐藏，可以帮助我们巧妙地处理这种需求，打造出代码中的“多面手”。

一、重写（Override）

重写，又称覆盖，是在子类中重新定义父类的方法，使其拥有不同的实现。这是一种常见的继承特性，允许子类根据自己的需要，对父类的方法进行定制。

重写的方法必须与父类的方法具有相同的名称、参数类型和返回值类型。当子类实例调用重写的方法时，系统会自动执行子类的方法，而不会执行父类的方法。

举个例子，假设我们有一个父类Animal，它定义了一个方法speak()，用于发出动物的声音。现在，我们有一个子类Dog，它继承了Animal类。我们可以为Dog类重写speak()方法，让它发出“汪汪”的声音。

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Animal speaks" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal = new Dog();
    animal->speak();  // 输出：Dog barks
    return 0;
}

在上面的例子中，当animal变量调用speak()方法时，系统会执行Dog类的speak()方法，而不是Animal类的speak()方法。

二、重载（Overload）

重载，是指在同一个类中定义多个具有相同名称但参数类型不同的方法。这允许我们根据不同的参数组合，实现不同的功能。

重载的方法必须具有相同的名称，但参数类型必须不同。重载的方法可以具有不同的返回值类型。

举个例子，假设我们有一个Calculator类，它提供了计算加法、减法、乘法和除法的功能。我们可以为Calculator类定义四个重载的calculate()方法，分别接受两个int类型参数、两个double类型参数和两个string类型参数。

class Calculator {
public:
    int calculate(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    double calculate(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    string calculate(string a, string b) {
        return a + b;
    }
};

int main() {
    Calculator calculator;
    cout << calculator.calculate(1, 2) << endl;  // 输出：3
    cout << calculator.calculate(1.5, 2.5) << endl;  // 输出：4
    cout << calculator.calculate("Hello", "World") << endl;  // 输出：HelloWorld
    return 0;
}

在上面的例子中，当我们调用calculate()方法时，系统会根据传入的参数类型，自动选择合适的重载方法执行。

三、隐藏（Hiding）

隐藏，是指子类中定义的方法与父类中的方法具有相同名称和参数类型，但是子类的方法并没有重写父类的方法。在这种情况下，子类的方法将隐藏父类的方法，当子类实例调用该方法时，系统会执行子类的方法，而不会执行父类的方法。

举个例子，假设我们有一个父类Animal，它定义了一个方法speak()，用于发出动物的声音。现在，我们有一个子类Dog，它继承了Animal类。我们可以为Dog类定义一个与Animal类中的speak()方法具有相同名称和参数类型的方法，但是并不重写父类的方法。

class Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "Animal speaks" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() {  // 没有override
        cout << "Dog barks" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal = new Dog();
    animal->speak();  // 输出：Dog barks
    return 0;
}