別再被坑了！C++ 重載 vs 重寫，這篇文章讓你秒懂區(qū)別
作者：xiaokang1998
今天咱們聊個(gè)老生常談但又經(jīng)常被搞混的話題——函數(shù)重載和函數(shù)重寫。保證你看完之后，再也不會(huì)傻傻分不清楚了！
大家好，我是小康。
今天咱們聊個(gè)老生常談但又經(jīng)常被搞混的話題——函數(shù)重載和函數(shù)重寫。
說真的，每次面試的時(shí)候，面試官總愛問這個(gè)問題。我敢打賭，十個(gè)程序員有九個(gè)都在這兒栽過跟頭。要么就是概念搞混了，要么就是說得云里霧里的，讓面試官一臉懵逼。
今天我就用最簡(jiǎn)單粗暴的方式，把這倆貨給你講明白。保證你看完之后，再也不會(huì)傻傻分不清楚了！
一、先來個(gè)形象的比喻
想象一下，你家樓下有個(gè)包子鋪，老板姓張。
- 函數(shù)重載就像是：張老板會(huì)做包子，但他能做肉包子、菜包子、豆沙包子。雖然都叫"做包子"，但根據(jù)你給的材料不同，他做出來的包子也不一樣。同一個(gè)人，同一個(gè)技能名字，但是根據(jù)輸入的不同，輸出也不同。
- 函數(shù)重寫就像是：張老板退休了，他兒子小張接手了包子鋪。小張也會(huì)"做包子"，但他的做法跟他爸完全不一樣，可能更好吃，也可能更難吃。不同的人，同一個(gè)技能名字，但實(shí)現(xiàn)方式完全不同。
怎么樣，是不是一下子就明白了？
二、函數(shù)重載：同名不同參
1. 啥是函數(shù)重載？
簡(jiǎn)單說，就是同一個(gè)類里面，方法名字一樣，但參數(shù)不一樣。編譯器會(huì)根據(jù)你傳的參數(shù)來決定調(diào)用哪個(gè)方法。
就像你去餐廳點(diǎn)菜：
- "來份炒飯！"（無參數(shù)）
- "來份炒飯，要辣的！"（一個(gè)參數(shù)）
- "來份炒飯，要辣的，多放肉！"（兩個(gè)參數(shù)）
服務(wù)員會(huì)根據(jù)你的要求做出不同的炒飯。
2. 代碼實(shí)戰(zhàn)
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Cook {
public:
// 基礎(chǔ)版炒飯
void makeFriedRice() {
cout << "做了一份普通炒飯" << endl;
}
// 帶辣度的炒飯
void makeFriedRice(string spicy) {
cout << "做了一份" << spicy << "的炒飯" << endl;
}
// 帶辣度和配菜的炒飯
void makeFriedRice(string spicy, string ingredient) {
cout << "做了一份" << spicy << "的炒飯，加了" << ingredient << endl;
}
// 連數(shù)量都能指定
void makeFriedRice(int count, string spicy) {
cout << "做了" << count << "份" << spicy << "的炒飯" << endl;
}
// 還可以重載構(gòu)造函數(shù)
Cook() {
cout << "廚師準(zhǔn)備就緒！" << endl;
}
Cook(string name) {
cout << "廚師" << name << "準(zhǔn)備就緒！" << endl;
}
};
// 測(cè)試一下
int main() {
Cook chef("老王");
chef.makeFriedRice(); // 輸出：做了一份普通炒飯
chef.makeFriedRice("微辣"); // 輸出：做了一份微辣的炒飯
chef.makeFriedRice("中辣", "牛肉"); // 輸出：做了一份中辣的炒飯，加了牛肉
chef.makeFriedRice(3, "變態(tài)辣"); // 輸出：做了3份變態(tài)辣的炒飯
return0;
}看到了嗎？同樣是makeFriedRice這個(gè)方法名，但根據(jù)你傳的參數(shù)不同，執(zhí)行的邏輯也不同。編譯器很聰明，它會(huì)自動(dòng)幫你選擇合適的方法。
3. 重載的規(guī)則（劃重點(diǎn)！）
- 方法名必須相同 - 這是基本要求
- 參數(shù)列表必須不同 - 要么數(shù)量不同，要么類型不同，要么順序不同
- 返回值類型可以相同也可以不同 - 但不能僅僅通過返回值類型來區(qū)分重載
- 在同一個(gè)作用域內(nèi)(同一個(gè)類)
記住：編譯器是通過參數(shù)來區(qū)分調(diào)用哪個(gè)函數(shù)的，跟返回值沒關(guān)系！
三、函數(shù)重寫：子承父業(yè)，青出于藍(lán)
1. 啥是函數(shù)重寫？
函數(shù)重寫發(fā)生在繼承關(guān)系中。子類重新實(shí)現(xiàn)父類的方法，方法名、參數(shù)都一樣，但實(shí)現(xiàn)邏輯不同。
就像爸爸教你騎自行車的方法是"勇敢地騎上去"，但你教你兒子的方法可能是"先學(xué)會(huì)平衡，再慢慢來"。同樣是"學(xué)騎車"這個(gè)方法，但實(shí)現(xiàn)方式完全不同。
2. 代碼實(shí)戰(zhàn)
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 父類 - 老爸的教學(xué)方式
class OldTeacher {
public:
virtual void teachBikeRiding() { // virtual關(guān)鍵字是重點(diǎn)！
cout << "老爸的方法：別怕，直接騎上去，摔幾次就會(huì)了！" << endl;
}
virtual void teachSwimming() {
cout << "老爸的方法：扔到水里，不會(huì)游多喝水，自然就學(xué)會(huì)了！" << endl;
}
// 虛析構(gòu)函數(shù)，養(yǎng)成好習(xí)慣
virtual ~OldTeacher() {
cout << "老爸累了，休息去了" << endl;
}
};
// 子類 - 新一代的教學(xué)方式
class ModernTeacher :public OldTeacher {
public:
void teachBikeRiding() override { // override關(guān)鍵字確保我們真的在重寫
cout << "現(xiàn)代方法：先練平衡，戴好護(hù)具，循序漸進(jìn)，安全第一！" << endl;
}
void teachSwimming() override {
cout << "現(xiàn)代方法：從淺水區(qū)開始，學(xué)會(huì)漂浮，再學(xué)動(dòng)作，科學(xué)訓(xùn)練！" << endl;
}
// 子類還可以有自己獨(dú)有的方法
void teachOnline() {
cout << "現(xiàn)代獨(dú)有：在線視頻教學(xué)輔助指導(dǎo)" << endl;
}
~ModernTeacher() {
cout << "現(xiàn)代老師下班了" << endl;
}
};
// 測(cè)試一下
int main() {
OldTeacher dad;
ModernTeacher son;
cout << "爸爸的教學(xué)方法：" << endl;
dad.teachBikeRiding(); // 輸出：老爸的方法：別怕，直接騎上去，摔幾次就會(huì)了！
dad.teachSwimming(); // 輸出：老爸的方法：扔到水里，不會(huì)游多喝水，自然就學(xué)會(huì)了！
cout << "\n兒子的教學(xué)方法：" << endl;
son.teachBikeRiding(); // 輸出：現(xiàn)代方法：先練平衡，戴好護(hù)具，循序漸進(jìn)，安全第一！
son.teachSwimming(); // 輸出：現(xiàn)代方法：從淺水區(qū)開始，學(xué)會(huì)漂浮，再學(xué)動(dòng)作，科學(xué)訓(xùn)練！
son.teachOnline(); // 輸出：現(xiàn)代獨(dú)有：在線視頻教學(xué)輔助指導(dǎo)
// 多態(tài)的魅力 - C++的精髓所在！
cout << "\n多態(tài)演示：" << endl;
OldTeacher* teacher = new ModernTeacher(); // 父類指針指向子類對(duì)象
teacher->teachBikeRiding(); // 輸出：現(xiàn)代方法：先練平衡，戴好護(hù)具，循序漸進(jìn)，安全第一！
delete teacher; // 記得釋放內(nèi)存
return 0;
}最后那個(gè)多態(tài)的例子特別有意思！雖然teacher的類型是OldTeacher，但它實(shí)際指向的是ModernTeacher對(duì)象，所以調(diào)用的是子類重寫后的方法。這就是面向?qū)ο缶幊痰镊攘λ冢?/p>
3. 重寫的規(guī)則（又是重點(diǎn)！）
- 必須有繼承關(guān)系 - 沒有父子關(guān)系就不叫重寫
- 父類方法必須是virtual - 這是C++特有的，沒有virtual就不是真正的重寫
- 方法名、參數(shù)列表、返回值類型都必須相同 - 一模一樣
- 子類建議使用 override 關(guān)鍵字 - （C++11推薦，不是必須但建議用）
- 基類析構(gòu)函數(shù)最好聲明為virtual - 避免內(nèi)存泄漏問題
四、來個(gè)終極對(duì)比
特征 | 函數(shù)重載(Overload) | 函數(shù)重寫(Override) |
發(fā)生位置 | 同一個(gè)類內(nèi) | 父子類之間 |
方法名 | 必須相同 | 必須相同 |
參數(shù)列表 | 必須不同 | 必須相同 |
返回值類型 | 可以不同 | 必須相同 |
決定時(shí)機(jī) | 編譯時(shí)決定 | 運(yùn)行時(shí)決定 |
關(guān)鍵詞 | 無特殊關(guān)鍵詞 | virtual + override |
目的 | 提供多種調(diào)用方式 | 改變父類行為 |
C++特色 | 支持操作符重載 | 需要virtual才能多態(tài) |
五、C++獨(dú)有的騷操作
1. 操作符重載
C++最牛逼的地方就是可以重載操作符！比如你可以讓兩個(gè)對(duì)象直接用+號(hào)相加：
#include <iostream>
using namespace std;
class Point {
private:
int x, y;
public:
Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) {}
// 重載+操作符
Point operator+(const Point& other) {
return Point(x + other.x, y + other.y);
}
// 重載<<操作符，方便輸出
friend ostream& operator<<(ostream& os, const Point& p) {
os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
return os;
}
};
int main() {
Point p1(1, 2);
Point p2(3, 4);
Point p3 = p1 + p2; // 直接用+號(hào)！
cout << p1 << " + " << p2 << " = " << p3 << endl;
// 輸出：(1, 2) + (3, 4) = (4, 6)
return 0;
}2. 函數(shù)模板重載
C++還支持模板函數(shù)的重載：
#include <iostream>
using namespace std;
// 普通函數(shù)
int add(int a, int b) {
cout << "調(diào)用了int版本的add" << endl;
return a + b;
}
// 模板函數(shù)
template<typename T>
T add(T a, T b) {
cout << "調(diào)用了模板版本的add" << endl;
return a + b;
}
int main() {
cout << add(1, 2) << endl; // 調(diào)用普通函數(shù)
cout << add(1.5, 2.5) << endl; // 調(diào)用模板函數(shù)
cout << add<int>(1, 2) << endl; // 強(qiáng)制調(diào)用模板函數(shù)
return 0;
}3. 重載的應(yīng)用
想想你平時(shí)用的cout：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "字符串" << endl; // 輸出字符串
cout << 123 << endl; // 輸出整數(shù)
cout << 3.14 << endl; // 輸出浮點(diǎn)數(shù)
cout << true << endl; // 輸出布爾值
return 0;
}這就是重載！同一個(gè)<<操作符，但可以接受不同類型的參數(shù)。
還有構(gòu)造函數(shù)重載：
class Student {
private:
string name;
int age;
public:
// 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
Student() : name("未知"), age(0) {
cout << "創(chuàng)建了一個(gè)未知學(xué)生" << endl;
}
// 只有姓名的構(gòu)造函數(shù)
Student(string n) : name(n), age(0) {
cout << "創(chuàng)建了學(xué)生：" << name << endl;
}
// 完整信息的構(gòu)造函數(shù)
Student(string n, int a) : name(n), age(a) {
cout << "創(chuàng)建了學(xué)生：" << name << "，年齡：" << age << endl;
}
};
int main() {
Student s1; // 調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
Student s2("小明"); // 調(diào)用單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)
Student s3("小紅", 18); // 調(diào)用雙參數(shù)構(gòu)造函數(shù)
return 0;
}4. 重寫的應(yīng)用
比如做一個(gè)圖形繪制程序：
#include <iostream>
using namespace std;
class Shape {
public:
virtual void draw() = 0; // 純虛函數(shù)，子類必須實(shí)現(xiàn)
virtual double getArea() = 0;
virtual ~Shape() {} // 虛析構(gòu)函數(shù)
};
class Circle :public Shape {
private:
double radius;
public:
Circle(double r) : radius(r) {}
void draw() override {
cout << "畫一個(gè)圓形 ?，半徑：" << radius << endl;
}
double getArea() override {
return3.14159 * radius * radius;
}
};
class Rectangle :public Shape {
private:
double width, height;
public:
Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
void draw() override {
cout << "畫一個(gè)矩形 ?，寬：" << width << "，高：" << height << endl;
}
double getArea() override {
return width * height;
}
};
class Triangle :public Shape {
private:
double base, height;
public:
Triangle(double b, double h) : base(b), height(h) {}
void draw() override {
cout << "畫一個(gè)三角形 ??，底：" << base << "，高：" << height << endl;
}
double getArea() override {
return 0.5 * base * height;
}
};
int main() {
Shape* shapes[] = {
new Circle(5),
new Rectangle(4, 6),
new Triangle(3, 8)
};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
shapes[i]->draw();
cout << "面積：" << shapes[i]->getArea() << endl << endl;
delete shapes[i]; // 釋放內(nèi)存
}
return 0;
}每個(gè)子類都重寫了draw和getArea方法，實(shí)現(xiàn)自己特有的繪制邏輯。
六、面試官最愛問的陷阱題
陷阱一：函數(shù)隱藏（最坑的那種！）
class Parent {
public:
void show() {
cout << "Parent的無參show" << endl;
}
void show(int x) {
cout << "Parent的帶參show: " << x << endl;
}
};
class Child :public Parent {
public:
void show() { // 注意：這里沒有virtual！
cout << "Child的show" << endl;
}
};
int main() {
Child c;
c.show(); // 正常調(diào)用Child的show
c.show(100); // 編譯錯(cuò)誤！為什么？
return 0;
}答案：這既不是重載也不是重寫，而是函數(shù)隱藏！
Child類的show()把Parent類的所有show方法都隱藏了！即使Parent有show(int)版本，Child對(duì)象也看不見。
要解決這個(gè)問題，需要用using關(guān)鍵字：
class Child : public Parent {
public:
using Parent::show; // 把父類的show方法都"拉"過來
void show() {
cout << "Child的show" << endl;
}
};陷阱二：非虛函數(shù)的偽重寫
class Base {
public:
void func() { // 注意：沒有virtual
cout << "Base::func" << endl;
}
};
class Derived :public Base {
public:
void func() { // 看起來像重寫，其實(shí)不是！
cout << "Derived::func" << endl;
}
};
int main() {
Base* ptr = new Derived();
ptr->func(); // 輸出什么？
delete ptr;
return 0;
}答案：輸出"Base::func"！
因?yàn)锽ase的func不是虛函數(shù)，所以這不是重寫，只是函數(shù)隱藏。通過父類指針調(diào)用時(shí)，永遠(yuǎn)調(diào)用的是父類版本。
陷阱三：const重載的陷阱
class Test {
public:
void print() {
cout << "非const版本" << endl;
}
void print() const { // 這是重載！
cout << "const版本" << endl;
}
};
int main() {
Test t1;
const Test t2;
t1.print(); // 調(diào)用哪個(gè)？
t2.print(); // 調(diào)用哪個(gè)？
return 0;
}答案：
- t1調(diào)用非const版本
- t2調(diào)用const版本
這是C++特有的const重載，很多人不知道const也能構(gòu)成重載條件！
七、記憶口訣
最后給大家一個(gè)超好記的口訣：
重載看參數(shù)，參數(shù)不同才叫重載，重寫看繼承，父子同名才叫重寫(父類要有virtual)
八、總結(jié)
好了，到這里應(yīng)該徹底搞明白了吧？
- 函數(shù)重載：同一個(gè)類里，方法名相同，參數(shù)不同，給用戶提供多種調(diào)用方式
- 函數(shù)重寫：父子類間，父類方法必須是virtual，子類用override重新實(shí)現(xiàn)，方法簽名完全相同 ,子類改變父類的實(shí)現(xiàn)。
下次面試官再問這個(gè)問題，你就可以自信地回答了。不僅要說出區(qū)別，最好還能舉個(gè)生動(dòng)的例子，保證讓面試官印象深刻！
記住，編程不是死記硬背，而是要理解其中的道理。這兩個(gè)概念理解了，面向?qū)ο缶幊痰拇箝T就向你敞開了一半！
責(zé)任編輯：趙寧寧
來源：
跟著小康學(xué)編程
