news 2026/6/11 14:33:50

【Effective Modern C++】第三章 转向现代C++:12. 使用override重写声明函数

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张小明

前端开发工程师

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【Effective Modern C++】第三章 转向现代C++:12. 使用override重写声明函数

面向对象编程的基本理念是:在派生类中虚函数实现,会改写基类中对应虚函数的实现。

虚函数重写的约束条件

要想重写一个函数,必须满足下列要求:

  • 基类中的函数必须是虚函数。
  • 基类和派生类中的函数名字必须完全相同(析构函数例外)。
  • 基类和派生类中的函数形参类型必须完全相同。
  • 基类和派生类中的函数常量性必须完全相同。
  • 基类和派生类中的函数返回值和异常规格必须兼容。
  • 基类和派生类中的函数引用限定符必须完全相同。(C++11新增)

引用限定符:限定类的非静态成员函数只能被左值对象或右值对象调用。
&的成员函数仅允许左值对象调用;
&&的成员函数仅允许右值对象调用。

如果基类中的虚函数带有引用饰词,则派生类要对该函数进行改写版本必须也带有完全相同的引用饰词。否则相当于重新定义了一个新的函数。

编译器可能不报警但是存在错误的例子:

class Base { public: virtual void mf1() const; virtual void mf2(int x); virtual void mf3() &; void mf4() const; }; class Derived: public Base { public: virtual void mf1(); // mf1是声明为const的,而在派生类中没有 virtual void mf2(unsigned int x); // mf2的形参类型是int,而在派生类中的则是unsigned int virtual void mf3() &&; // mf3带有左值引用限定符,而派生类中的则是右值引用限定符 void mf4() const; // mf4未声明为虚函数 };

override 声明:显式保证重写正确性

通过在派生类函数后添加override声明,显式标明该函数意图改写基类虚函数版本:

  • 编译器会强制校验所有重写条件,不满足则直接编译报错(而非运行时才暴露问题);
  • 额外价值:修改基类虚函数签名时,可通过 “编译报错的派生类数量” 衡量影响面,判断修改代价是否值得。
    例:
class Derived: public Base { public: virtual void mf1() const override; // 匹配const限定 virtual void mf2(int x) override; // 匹配int形参 virtual void mf3() & override; // 匹配左值引用限定 void mf4() const override; // 基类需补充virtual,否则仍报错 };

新增两个语境关键字:override和final

语言保留这两个关键字,但是仅在特定语境下保留。只在特定语境下用作关键字,其他情况下可用作变量名。

例:

class Warning { //C++98潜在的传统类代码 public: … void override(); //C++98和C++11都合法(且含义相同) … }; class Base { public: virtual void func() final; // 禁止派生类重写func }; class FinalClass final {}; // 禁止FinalClass被继承 // class SubClass : public FinalClass {}; // 编译错误

关于成员函数引用限定符

编写一个函数仅接受传入左值实参,需要声明一个非const左值引用形参:

void doSomething(Widget& w); // 仅接受左值的Widgets类型

编写一个函数仅接受传入右值实参,需要声明一个右值引用形参:

void doSomething(Widegt& w); // 仅接受右值的Widgets类型

成员函数引用限定符的作用就是针对发起成员函数调用的对象,即*this进行区分(是左值对象还是右值对象);const限定符的作用就是约束*this的常量性(是否是const对象)

左值引用类型的重载版本返回的是一个左值引用(一个左值),右值引用类型的重载版本返回的是一个临时对象(一个右值)。

总结

  • 为需要重写的函数添加override声明。
  • 成员函数引用限定符使得对于左值和右值对象(*this)的处理能够区分开来。

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