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1 公有继承
当派生类公有继承自 (public inheritance) 基类时，继承包含两部分：一是函数的"接口" (interface)，二是函数的"实现" (implementation)
基类 Shape 中有三个不同形式的成员函数，分别代表公有继承的三种情况
class Shape { public: virtual void draw() const = 0; virtual void error(const std::string& msg); int objectID() const; }; class Rectangle: public Shape { ... }; class Ellipse: public Shape { ... };
1.1 纯虚函数
虚函数末尾加上 "= 0"，声明为纯虚函数 (pure virtual)，表示派生类继承的只是基类成员函数的接口 (interface)，且要在派生类中重写该函数的实现 (implementation)
同时，一个基类中包含了纯虚函数，则该基类便为抽象基类，是不能被实例化的
Shape *ps = new Shape; // error! Shape is abstract
如下代码，调用的是派生类 Rectangle 和 Ellipse 中，各自经过重写 (override) 的成员函数 Rectangel::Draw 和 Ellipse::Draw
Shape *ps1 = new Rectangle;
ps1->draw(); // calls Rectangle::draw
Shape *ps2 = new Ellipse;
ps2->draw(); // calls Ellipse::draw
当然，如果想要调用基类的成员函数，可以加上类作用域操作符 ::
ps1->Shape::draw(); // calls Shape::draw ps2->Shape::draw(); // calls Shape::draw
1.2 一般虚函数
函数声明前加 virtual 关键字，且末尾没有 "= 0"，则该函数即为一般虚函数，需要在基类中定义一个缺省的实现 (implementation)
一般虚函数，表示派生类继承的是基类成员函数的接口和缺省的实现，且派生类可自行选择是否重写该函数的实现 (implementation)
实际上，允许一般虚函数同时继承接口和缺省实现是危险的，如下例子： ModelA 和 ModelB 是 Airplane 的两种飞机类型，且二者的飞行方式相同
class Airport { ... }; // represents airports class Airplane { public: virtual void fly(const Airport& destination); }; void Airplane::fly(const Airport& destination) { // default code for flying an airplane to the given destination } class ModelA: public Airplane { ... }; class ModelB: public Airplane { ... };
这是典型的面向对象设计，两个类共享 (share) 一个共同的特性 (feature) -- fly，则 fly 可以在基类中实现，并由两个派生类公有继承之
现在增加一个新的飞机型号 ModelC，其飞行方式与 ModelA，ModelB 并不相同，假如不小心忘了在 ModelC 中重写新的 fly 函数
class ModelC: public Airplane { ... // no fly function is declared };
则调用 ModelC 中的 fly 函数，就是调用 Airplane::fly，但是 ModelC 的飞行方式和缺省的并不相同
Airport PDX(...); // PDX is the airport Airplane *pa = new ModelC; pa->fly(PDX); // calls Airplane::fly!
这就是前面所说的，一般虚函数同时继承接口和缺省实现是危险的，最好是基类中实现缺省行为 (behavior)，但只有在派生类要求时才提供该缺省行为
一种方法是，纯虚函数 + 缺省实现，因为是纯虚函数，所以只有函数接口被派生类继承，其缺省的实现不会被派生类继承，派生类要想使用该缺省实现，则必须显式的调用
class Airplane { public: virtual void fly(const Airport& destination) = 0; }; void Airplane::fly(const Airport& destination) { // a pure virtual function default code for flying an airplane to the given destination } class ModelA: public Airplane { public: virtual void fly(const Airport& destination) { Airplane::fly(destination); } }; class ModelB: public Airplane { public: virtual void fly(const Airport& destination) { Airplane::fly(destination); } };
这样在派生类 ModelC 中，即使一不小心忘记重写 fly 函数，则也不会调用 Airplane 的缺省实现，造成不必要的损失
class ModelC: public Airplane { public: virtual void fly(const Airport& destination); }; void ModelC::fly(const Airport& destination) { // code for flying a ModelC airplane to the given destination }
可以看到，上面问题的关键就在于，一不小心在派生类 ModelC 中忘记重写 fly 函数，C++11 中使用关键字 override，可以避免这样的“一不小心”
1.3 非虚成员函数
非虚成员函数没有 virtual 关键字，表示派生类不仅继承了基类成员函数的接口，而且继承了该函数的一个强制实现 (mandatory implementation)
既然继承的是一个强制的实现，那么此时就要求，在派生类中，不要重新定义 (redefine) 继承自基类的成员函数，如下所示：
class B { public: void mf(); }; class D: public B { ... };
使用指针调用 mf 函数，则都是调用的 B::mf()
D x; // x is an object of type D B *pB = &x; // get pointer to x pB->mf(); // call mf through pointer D *pD = &x; // get pointer to x pD->mf(); // call mf through pointer
如果在派生类中重新定义了继承自基类的成员函数 mf 呢？
class D: public B { public: void mf(); // hides B::mf; see Item33 }; pB->mf(); // calls B::mf pD->mf(); // calls D::mf
此时，派生类中重新定义的成员函数会“隐藏” (hide) 继承自基类的成员函数
这是因为非虚函数是“静态绑定”的，pB 被声明的是 B* 类型的指针，则通过 pB 调用的非虚函数都是基类 B 中的，既使 pB 指向的是派生类 D
与之“静态绑定”相对的是虚函数的“动态绑定”，即无论 pB 被声明为 B* 还是 D* 类型，其调用的虚函数取决于 pB 实际指向的对象类型
2 重写 (override)
在 2.2 中提到，override 关键字可以避免，派生类中忘记重写虚函数的错误，下面以 Base 基类和 Derived 派生类为例，详细阐述之
class Base { public: virtual void mf1() const; virtual void mf2(int x); virtual void mf3() &; void mf4() const; // is not declared virtual in Base }; class Derived: public Base { public: virtual void mf1(); // declared const in Base, but not in Derived. virtual void mf2(unsigned int x); // takes an int in Base, but an unsigned int in Derived virtual void mf3() &&; // is lvalue-qualified in Base, but rvalue-qualified in Derived. void mf4() const; };
在派生类中，重写 (override) 继承自基类成员函数的实现 (implementation) 时，要满足如下条件：
一虚：基类中，成员函数声明为虚拟的 (virtual)
二容：基类和派生类中，成员函数的返回类型和异常规格 (exception specification) 必须兼容
四同：基类和派生类中，成员函数名、形参类型、常量属性 (constness) 和 引用限定符 (reference qualifier) 必须完全相
如此多的限制条件，导致了虚函数重写如上述代码，极容易因为一个不小心而出错
而 C++11中的 override 关键字，可以显式的派生类中声明，哪些成员函数需要被重写，如果没被重写，则编译器会报错
class Derived: public Base { public: virtual void mf1() override; virtual void mf2(unsigned int x) override; virtual void mf3() && override; virtual void mf4() const override; };
这样，即使不小心漏写了虚函数重写的某个苛刻条件，也可以通过编译器的报错，快速改正错误
class Derived: public Base { public: virtual void mf1() const override; virtual void mf2(int x) override; virtual void mf3() & override; void mf4() const override; // adding "virtual" is OK, but not necessary };
小结：
1) public inheritance :
pure virtual function => inheritance of interface
impure virtual function => inheritance of interface plus default implementation
non-virtual function => inheritance of interface plus madatory implementation
2) never redefine an inherited non-virtual function
3) declare overriding functions override
参考资料：
<Effective C++_3rd> item 34, item 36
<Effective Modern C++> item 12
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原文地址：http://www.cnblogs.com/xinxue/p/5471708.html
