函数重载和函数覆盖是C++多态的两种机制:重载在同一作用域内通过参数列表区分同名函数,编译期确定调用版本;覆盖在继承体系中通过虚函数实现运行时多态,派生类使用override关键字重新定义基类虚函数,确保动态绑定。

在C++中,函数重载(Overloading)和函数覆盖(Overriding)是两个重要的多态机制,它们虽然名字相似,但应用场景和实现方式完全不同。理解并正确使用它们,有助于写出更清晰、可维护的面向对象代码。
函数重载:同一作用域下的同名函数
函数重载允许在同一作用域内定义多个同名函数,只要它们的参数列表不同(参数个数、类型或顺序不同)。编译器根据调用时传入的实参来决定调用哪一个函数。
注意:返回类型不同不足以构成重载,仅靠返回类型区分会引发编译错误。
示例:
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定义多个名为print的函数,处理不同类型的数据:
void print(int x) {
cout << "整数: " << x << endl;
}
void print(double x) {
cout << "浮点数: " << x << endl;
}
void print(const string& s) {
cout << "字符串: " << s << endl;
}
调用时,编译器自动匹配最合适的版本:
print(10); // 调用 print(int)print(3.14); // 调用 print(double)print("hello"); // 调用 print(const string&)
构造函数也常被重载,用于支持多种初始化方式。
函数覆盖:派生类重新定义基类的虚函数
函数覆盖发生在继承体系中。当派生类中定义了一个与基类虚函数同名、同参数列表、同返回类型的函数时,该函数就覆盖了基类的版本。通过基类指针或引用调用该函数时,会根据实际对象类型动态决定调用哪个版本——这就是动态多态。
关键条件:
- 基类函数必须声明为
virtual - 函数名、参数列表、const属性必须完全一致
- 通常使用
override关键字显式标明,增强可读性和安全性
示例:
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class Shape {
public:
virtual void draw() const {
cout << "绘制图形" << endl;
}
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() const override {
cout << "绘制圆形" << endl;
}
};
class Rectangle : public Shape {
public:
void draw() const override {
cout << "绘制矩形" << endl;
}
};
使用基类指针调用:
Shape* ptr; Circle c; Rectangle r;ptr = &c; ptr->draw(); // 输出:绘制圆形
ptr = &r; ptr->draw(); // 输出:绘制矩形
如果没有virtual,调用将静态绑定到指针类型,无法实现多态。
重载与覆盖的核心区别
理解两者的差异对设计类体系至关重要:
- 作用域不同:重载在同一类中;覆盖在基类和派生类之间
- 发生时机不同:重载在编译期确定;覆盖在运行期通过虚函数表动态分发
- 依赖机制不同:重载依赖参数签名;覆盖依赖继承和虚函数
-
关键字使用:覆盖建议使用
override防止意外;重载不需要特殊关键字
一个常见错误是在派生类中声明了一个参数不同的虚函数,本意想覆盖却变成了重载,导致多态失效。使用override可以避免这类问题。
基本上就这些。掌握重载和覆盖的本质,能让你更好地组织接口和继承关系,写出灵活且易于扩展的C++程序。










