C++11 在繼承的地方多了 overridefinal 兩個 keyword 可以用

在解釋之前先回顧 C++ 的繼承

C++ 繼承

  • class 定義
    • public : 大家都可看

    • protected : 只有子孫能看

    • private : 只有自己能看

  • class 繼承
    • public : 大家都知道父母和小孩的關係

    • protected : 只有子孫知道自己與祖先的關係

    • private : 只有自己知道跟父母的關係

基本上的 priority 就是 private > protected > public 所以在繼承的時候 priority 大的會掩蓋 priorty 小的

class A
{
public:
    int x;
protected:
    int y;
private:
    int z;
};

class B : public A
{
    // x is public
    // y is protected
    // z is not accessible from B
};

class C : protected A
{
    // x is protected
    // y is protected
    // z is not accessible from C
};

class D : private A
{
    // x is private
    // y is private
    // z is not accessible from D
};

Virutal Function

C++ 裡提供了一個 keyword 叫 virtual , 使用 virtual 關鍵字的 method 會是 Late binding (dynamic binding), 在 runtime 的時候才會決定要 call 的 function 位址

例如 :

#include <iostream>

class A
{
public:
    void func1()
    {
        std::cout << "func1 in A" << std::endl;
    }

    virtual void func2()
    {
        std::cout << "func2 in A" << std::endl;
    }
};

class B : public A
{
public:
    void func1()
    {
        std::cout << "func1 in B" << std::endl;
    }

    void func2()
    {
        std::cout << "func2 in B" << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {

    A a = A();
    B b = B();

    a.func1();  // func1 in A
    a.func2();  // func2 in A
    b.func1();  // func1 in B
    b.func2();  // func2 in B

    A &c = b;
    c.func1();  // func1 in A
    c.func2();  // func2 in B

    A *ptr = nullptr;

    ptr = &a;
    ptr->func1();  // func1 in A
    ptr->func2();  // func2 in A

    ptr = &b;
    ptr->func1();  // func1 in A
    ptr->func2();  // func2 in B

    return 0;
}

這邊可以看到,把 class B 的變數用 class A 去解讀的時候,func1 是呼叫到 class A 所定義的, 而 func2 是呼叫到 class B 所定義的,會有這樣的差別是因為 func1 沒有用 virtual , 但是 func2 有用 virtual , base class 有寫 virtual 的 function 在被 call 到時會去 virtual table 裡面找真正要 call 的 function 的位址, 也才能有 late binding 的效果,沒有寫 virtual 的 function 依然會是 early binding (static binding)。

在 static binding 的情況下,ptr 要 call 的 function 的位址在 compile time 就決定了, 所以 func1 一直都會 call 到 class A 的版本。而在 late binding 的情況下, 要 call 的 function 的位址在 runtime 決定,會從 virtual table 中找到對應的 function 的位址, 所以可以 call 到各自的版本。

C++11 - override & final

override

override 是提供給繼承的 class 用的,目的是確保 function 有 override 到 base class 的 virtual funcion, 標上 override 後,compiler 可以在 compile time 的時候檢查是否真的有 override, 可以避免不小心沒寫好造成該 override 的 function 沒有 override 到。

class A
{
public:
    virtual void foo();
    void bar();
};

class B : A
{
public:
    void foo() const override;  // Error: B::foo does not override A::foo
                                // (signature mismatch)
    void foo() override;        // OK: B::foo overrides A::foo
    void bar() override;        // Error: A::bar is not virtual
};

final

final 是提供給 class 或 base class 的 virtual function 使用的, 標上 final 的 class 不能再被繼承,標上 final 的 virutal function 不能再被 override。

class A
{
public:
    virtual void foo() final;   // A::foo is final
    void bar() final;           // Error: non-virtual function cannot be final
};

class B final : A   // struct B is final
{
public:
    void foo();     // Error: foo cannot be overridden as it's final in A
};

class C : B         // Error: B is final
{
};