重载虚函数调用解析

Question

请考虑以下代码：

class Abase{};  
class A1:public Abase{};  
class A2:public A1{};  
//etc  

class Bbase{  
public:  
    virtual void f(Abase* a);  
    virtual void f(A1* a);  
    virtual void f(A2* a);  
};

class B1:public Bbase{  
public:
    void f(A1* a);  
};

class B2:public Bbase{  
public:
    void f(A2* a);
};  

int main(){  
    A1* a1=new A1();  
    A2* a2=new A2();  
    Bbase* b1=new B1();  
    Bbase* b2=new B2();  
    b1->f(a1); // calls B1::f(A1*), ok  
    b2->f(a2); // calls B2::f(A2*), ok  
    b2->f(a1); // calls Bbase::f(A1*), ok  
    b1->f(a2); // calls Bbase::f(A2*), no- want B1::f(A1*)! 
}  

我很想知道为什么 C++ 选择通过将对象的 this 指针向上转换为基类来解析最后一行的函数调用，而不是将f()？有什么办法可以得到我想要的行为吗？

Answer 1

通过查看参数的编译时类型来选择要调用的 f 版本。此名称解析不考虑运行时类型。由于 b1 的类型为 Bbase*，因此考虑 Bbase 的所有成员；接受 A2* 的那个是最佳匹配，所以这就是被调用的那个。

Answer 2

“...选择通过将对象的 this 指针向上转换为基类来解析最后一行的函数调用...”。你在说什么？在所有调用中，对象指针类型为 Bbase *，并且调用解析的函数属于 Bbase 或其后代。编译器从不执行任何向上转换来解析您的调用。事实上，前两个调用需要向下转型才能调用正确的重写器，因为重写器属于层次结构中更靠下的类。至于最后两个调用 - 它们通过 Bbase * 类型的指针分派到 Bbase 类中。类型完全匹配，不会发生任何类型的转换。

至于重载决议...重载决议是一个编译时过程，它基于参数的静态类型和可能的转换的等级。您提供了 A2 * 类型的参数。 f(A2 *) 候选者与您的论点完全匹配。 f(A1 *) 候选者需要从 A2 * 到 A1 * 进行额外转换。完全匹配的候选者被认为是更好的候选者，因此它赢得了重载决策。简单的。

Answer 3

b1->f(static_cast<A1*>(a2));

这应该强制编译器使用参数类型为 A1 的重载方法。

Answer 4

这就是所谓的名字隐藏。您在派生类中声明的每个 f 都会隐藏其任何基类中的每个可能的 f。

使用对基类的强制转换来获得所需的行为。

当您重写虚函数时，您不会覆盖具有相同名称的重载函数。它们是不同的函数（并且在 vtable 中具有不同的条目）。

Answer 5

Bbase 中 Abase 和 A2 的重载隐藏在 B1 中。
也许你可以像这样解决这个问题：

class Bbase{  
public:
    inline void f(Abase* a) { f_(a); }
    inline void f(A1* a) { f_(a); } 
    inline void f(A2* a) { f_(a); } 
protected:
    virtual void f_(Abase* a);  
    virtual void f_(A1* a);  
    virtual void f_(A2* a);  
};

class B1:public Bbase{  
protected:
    void f_(A1* a);  
};

class B2:public Bbase{  
protected:
    void f_(A2* a);
}; 

或者使用 Bbase 中的模板：

class Bbase{  
public:
    template<class myA>
    inline void f(myA* a) { f_(a); }
protected:
    virtual void f_(Abase* a);  
    virtual void f_(A1* a);  
    virtual void f_(A2* a);  
};