C++怎么实现函数重载和函数重写_C++函数重载与重写规则区别解析

函数重载和重写分别实现编译时与运行时多态；重载要求同名函数参数不同且在同一作用域，重写需在继承体系中覆盖虚函数，实现动态绑定。

C++中的函数重载和函数重写是两个容易混淆但用途不同的概念。它们分别用于实现静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）。理解它们的规则和区别，对掌握面向对象编程和C++机制至关重要。

函数重载（Function Overloading）

函数重载是指在同一个作用域中，可以有多个同名函数，但这些函数的参数列表必须不同（参数个数、类型或顺序不同）。返回类型可以不同，但不能仅靠返回类型来区分重载函数。

函数重载的规则：

• 函数名必须相同
• 必须在同一个类或同一个作用域内
• 参数列表必须不同（个数、类型、顺序）
• 返回类型可相同也可不同，但不能仅通过返回类型区分
• 不关心函数是否为虚函数

示例：

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void print(int a) {
  cout << "整数: " << a << endl;
}

void print(double a) {
  cout << "浮点数: " << a << endl;
}

void print(const string& s) {
  cout << "字符串: " << s << endl;
}

这三个print函数构成了重载，编译器根据传入参数类型决定调用哪一个。

函数重写（Function Overriding）

函数重写发生在继承体系中，子类重新定义父类中的虚函数。它用于实现多态：通过基类指针或引用调用虚函数时，实际执行的是派生类的版本。

函数重写的规则：

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• 必须发生在基类和派生类之间
• 基类函数必须是virtual（虚函数）
• 函数名、参数列表、返回类型必须完全相同（协变返回类型例外）
• 访问权限可以不同，但通常保持一致
• 派生类中的重写函数会覆盖基类的虚函数

示例：

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class Base {
public:
  virtual void show() {
    cout << "Base class show" << endl;
  }
};

class Derived : public Base {
public:
  void show() override {
    cout << "Derived class show" << endl;
  }
};

当使用基类指针指向派生类对象并调用show()时，会执行派生类的版本。

测试多态：

Base* ptr = new Derived();
ptr->show(); // 输出: Derived class show

重载与重写的本质区别

理解两者的核心差异有助于避免误用：

• 作用域不同：重载在同一个类或作用域内；重写在父子类之间
• 绑定时机不同：重载是编译时决定（静态绑定）；重写是运行时决定（动态绑定）
• 关键字要求：重写依赖virtual关键字实现多态；重载不需要
• 参数要求：重载要求参数不同；重写要求参数完全相同
• 目的不同：重载是为了方便接口调用；重写是为了实现多态行为

比如，若在派生类中定义了一个与基类虚函数同名但参数不同的函数，这其实是重载而不是重写，也不会产生多态效果。

基本上就这些。掌握函数重载和重写的关键在于理解它们的应用场景和语法规则。重载让接口更灵活，重写让程序更具扩展性。正确使用二者，能写出更清晰、可维护的C++代码。

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