Effective C++知识点36：绝不要重新定义继承而来的non-virtual 函数
2024-03-01 11:01:05
Effective C++知识点36：绝不要重新定义继承而来的non-virtual函数
在C++中，继承是面向对象编程中的一个核心概念，它允许我们基于已有的类（基类或父类）来构建新的类（派生类或子类）。然而，在继承体系中重新定义基类中的成员函数时，需要特别小心，尤其是对于那些非虚函数（non-virtual函数）。
答案核心：绝不要重新定义继承而来的non-virtual函数，因为这样做会导致基类的同名函数被“遮蔽”，从而引发意料之外的行为。
详细解释：
遮蔽效应：
当在派生类中重新定义了一个基类的非虚函数时，这个派生类的函数会遮蔽（hide）基类中的同名函数。
遮蔽意味着，通过派生类的对象或引用调用该函数时，将总是调用派生类中的版本，而基类中的版本则无法被直接访问（除非通过特定的类型转换）。
静态绑定与动态绑定：
非虚函数（non-virtual函数）：这些函数在编译时确定调用哪个版本，称为静态绑定（static binding）或早期绑定（early binding）。
即使你有一个基类指针或引用，指向一个派生类对象，并通过这个指针或引用调用非虚函数，调用的仍然是基类中的版本（如果基类中有这个函数的定义）。
虚函数（virtual函数）：这些函数在运行时确定调用哪个版本，称为动态绑定（dynamic binding）或晚期绑定（late binding）。
通过基类指针或引用调用虚函数时，会根据指针或引用实际指向的对象类型来确定调用哪个版本的函数。
为什么不要重新定义继承而来的non-virtual函数：
预期行为与实际行为不符：如果你期望通过基类指针或引用来调用派生类中重定义的函数，但由于该函数是非虚的，你实际上会调用到基类中的版本。这会导致程序的行为与你的预期不符。
代码可读性和可维护性降低：重新定义非虚函数会使代码的逻辑变得更加复杂和难以理解。其他开发者在阅读你的代码时，可能会因为不知道存在这样的遮蔽效应而陷入困惑。
潜在的bug：由于静态绑定的特性，重新定义非虚函数很容易引入难以察觉的bug。这些bug可能只在特定的条件下触发，从而增加了调试和修复的难度。
正确的做法：
如果你希望在派生类中改变基类函数的行为，并且希望这种改变能够通过基类指针或引用来体现，那么你应该将该函数声明为虚函数。
如果你不需要改变基类函数的行为，或者这种改变不需要通过基类指针或引用来体现，那么你可以考虑不在派生类中重新定义该函数，或者通过其他机制（如组合、委托等）来实现你的需求。
总结：在C++中继承基类时，绝不要重新定义继承而来的non-virtual函数。这样做会导致基类的同名函数被遮蔽，从而引发意料之外的行为。如果你需要在派生类中改变基类函数的行为，并且希望这种改变能够通过基类指针或引用来体现，那么应该将该函数声明为虚函数。
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