48 - 同名覆盖引发的问题

---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

1. 父子间的赋值兼容

1.1 子类对象可以当作父类对象使用（兼容性）

• 赋值兼容性
  • 子类对象可以 直接赋值 给父类对象
  • 子类对象可以 直接初始化 父类对象
  • 父类指针可以 直接指向子类对象
  • 父类引用可以 直接引用子类对象

1.2 编程实验：子类对象的兼容性

#include 
#include 

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;
    void add(int i) {
		mi += i;
	}
	void add(int a, int b) {
		mi += (a + b);
	}

};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;
	void add(int x, int y, int z) {
		mv += (x + y + z);
	}
};

int main()
{
    Parent p;
	Child c;
    
	p = c; // 子类对象可以直接赋值给父类对象
	
	Parent p1(c); // 子类对象可以直接初始化父类对象
	
	Parent& rp = c; // 当用父类指针或引用指向子类对象时，子类对象退化为父类对象
	Parent* pp = &c;
	
	rp.mi = 100;
	rp.add(5); // 没有发生同名覆盖（因为初始化时子类对象已经退化为父类对象）
	rp.add(10, 10); // 没有发生同名覆盖（因为初始化时子类对象已经退化为父类对象）

    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

#include 
#include 

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;
    void add(int i) {
		mi += i;
	}
	void add(int a, int b) {
		mi += (a + b);
	}

};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;
	void add(int x, int y, int z) {
		mv += (x + y + z);
	}
};

int main()
{
    Parent p;
	Child c;
    
	p = c; // 子类对象可以直接赋值给父类对象
	
	Parent p1(c); // 子类对象可以直接初始化父类对象
	
	Parent& rp = c; // 当用父类指针或引用指向子类对象时，子类对象退化为父类对象
	Parent* pp = &c;
	
	rp.mi = 100;
	rp.add(5); // 没有发生同名覆盖（因为初始化时子类对象已经退化为父类对象）
	rp.add(10, 10); // 没有发生同名覆盖（因为初始化时子类对象已经退化为父类对象）
	
	/* 为什么编译不过? 
	** 因为 pp 已经退化为父类对象，只能访问父类成员
	*/
    pp->mv = 1000; // pp 已经退化为父类对象，只能访问父类成员变量
    pp->add(1, 10, 100); // pp 已经退化为父类对象，只能访问父类成员函数

    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51

• 当使用 父类指针 / 引用 指向 子类对象 时：
  • 子类对象 退化为父类对象
  • 只能访问父类中定义的成员（变量和函数）
  • 可以直接访问 被 子类覆盖的 同名成员，其实就是父类自己的成员函数

2. 特殊的同名函数

• 子类中可以重定义父类中已经存在的成员函数
• 这种重定义发生在继承中，叫做 函数重写
• 函数重写是 同名覆盖 的一种特殊情况

2.1 思考

• 当 函数重写 遇上 赋值兼容 会发生什么？

2.2 编程实验：赋值兼容问题

#include 
#include 

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;
    void add(int i) {
		mi += i;
	}
	void add(int a, int b) {
		mi += (a + b);
	}
    void print() {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;
	void add(int x, int y, int z) {
		mv += (x + y + z);
	}
    void print() {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};

/*
** 编译时，编译器只能根据指针类型判断所指向的对象
** 根据赋值兼容，编译器认为父类指针所指向的是父类对象
*/
void how_to_print(Parent* p)
{
	p->print();
}

int main()
{
    Parent p;
	Child c;
    
	how_to_print(&p);
	how_to_print(&c); // 和预期打印的结果不同？Why？

    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51

注解：当使用父类指针 / 引用指向子类对象时：子类对象退化为父类对象

2.3 问题分析

• 编译期间，编译器只能根据指针的类型判断所指向的对象
• 根据 赋值兼容，编译器认为父类指针指向的是父类对象
• 因此，编译结果只可能是调用父类中定义的同名函数

• 在编译这个函数时，编译器不可能知道指针 p 究竟指向了什么，但是编译器没有理由报错。于是，编译器认为 最安全的做法是调用父类的 print 函数，因为，父类和子类肯定都有相同的 print 函数。

2.4 问题

• 编译器的处理方法是合理的吗？是期望的吗？
• 是合理的，但不是期望的。

3. 小结

• 子类对象可以当作父类对象使用（赋值兼容）
• 父类指针可以正确的指向子类对象
• 父类引用可以正确的代表子类对象
• 子类中可以重写父类中的成员函数