在 C++ 中重写 const 成员函数

Question

考虑以下代码：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
 
class Base
{
public:
    virtual string print() const
    {
        return "This is Base class";
    }
};
 
class Derived : public Base
{
public:
    virtual string print() const
    {
        return "This is Derived class";
    }
};
 
void describe(Base p)
{
    cout << p.print() << endl;
}
 
int main()
{
    Base b;
    Derived d;
    describe(b);
    describe(d);
    return 0;
}

在执行此代码时，它给出的输出为

This is Base class
This is Base class

我对这个程序有几个疑问：

1. Base类中的print函数是一个const成员函数，所以继承后，当我们试图覆盖Derived类中print的定义时，编译器为什么没有报错。

2. 在这个程序中，我们如何将派生类对象 (d) 传递给需要数据类型 Base 参数的函数。

3. 即使我们可以以某种方式将派生类对象传递给函数，为什么它会打印“这是基类”而不是“这是派生类”。

4. 当我将派生类对象传递给函数 describe 时，是否会发生隐式类型转换？

如果有人能向我解释这段代码的工作原理，我将不胜感激。

Answer 1

1. Base类中的print函数是一个const成员函数，所以继承后，当我们试图覆盖Derived类中print的定义时，编译器为什么没有报错。

没有错误，因为程序格式正确。不清楚为什么你会提到成员函数是 const 的细节。成员函数的常量对于函数是否可以被覆盖没有影响。您是否认为const 表示final？

1. 在这个程序中，我们如何将派生类对象 (d) 传递给需要数据类型 Base 参数的函数。

因为Base 类是Derived 类的公共基类，因此派生对象可以隐式转换为基类。转换的结果是基类子对象的副本。这就是俗称的“切片”。

1. 即使我们可以通过某种方式将派生类对象传递给函数，为什么它会打印“这是基类”而不是“这是派生类”。

因为函数内部没有派生类对象。有一个基地的副本。

4. 当我将派生类对象传递给函数 describe 时，是否会发生隐式类型转换？

是的。当您传递的参数类型与非引用参数的类型不同时，总是存在隐式转换。

---

间接对于运行时多态是必要的。使用对 base 的引用作为参数尝试相同的操作，您将看到调用的覆盖函数。

Answer 2

您的第一个问题是为什么它没有给您错误，因为您的函数是 const。 const 函数不会禁止您覆盖它。如果您希望您的函数不被派生类覆盖，您可以声明该函数final。

virtual string print() const final;

现在这不会被任何其他派生类覆盖。至于您所关心的const。您可以在 constness 的基础上重载您的函数。例如，您可以拥有。

virtual string print() const; // Does not modify anything
virtual string print(); Can modify `this`

对于第二个问题，可以将 Derived 类对象传递给期望 Base 类对象的函数。但只有通过引用或指针才有可能。

void describe(const Base& p);
void describe(Base* p);

对于您通过副本传递的第三个问题，因此您的派生类对象被缩小到基类。这基本上会丢失除其基类之外的所有附加信息。

第四题的答案与第三题相同。 这是您期望运行的功能齐全的代码。

    #include <iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
 
    class Base
    { 
        public:
        virtual string print() const
        {
            return "This is Base class";
        }
    };
 
    class Derived : public Base
    {
    public:
        virtual string print() const override
        {
            return "This is Derived class";
        }
    };
 
    void describe(const Base& p)
    {
       cout << p.print() << endl;
    }
 
    int main()
    {
       Base b;
       Derived d;
       describe(b);
       describe(d);
       return 0;
    }

在这里你可以看到我声明了覆盖函数override 来告诉编译器这个函数正在被它的基类覆盖。没有这个，它可以按预期工作，但它就像函数隐藏而不是覆盖。