C++基類指針和派生類指針之間的轉換方法講解

函數重載、函數隱藏、函數覆蓋

函數重載只會發生在同作用域中（或同一個類中），函數名稱相同，但參數類型或參數個數不同。 函數重載不能通過函數的返回類型來區分，因為在函數返回之前我們并不知道函數的返回類型。

函數隱藏和函數覆蓋只會發生在基類和派生類之間。

函數隱藏是指派生類中函數與基類中的函數同名，但是這個函數在基類中并沒有被定義為虛函數，這種情況就是函數的隱藏。

所謂隱藏是指使用常規的調用方法，派生類對象訪問這個函數時，會優先訪問派生類中的這個函數，基類中的這個函數對派生類對象來說是隱藏起來的。 但是隱藏并不意味這不存在或完全不可訪問。通過 b->Base::func()訪問基類中被隱藏的函數。

函數覆蓋特指由基類中定義的虛函數引發的一種多態現象。在某基類中聲明為 virtual 并在一個或多個派生類中被重新定義的成員函數，用法格式為：virtual 函數返回類型 函數名（參數表） {函數體}；實現多態性，通過指向派生類的基類指針或引用，訪問派生類中同名覆蓋成員函數。

函數覆蓋的條件：

• 1：基類中的成員函數被virtual關鍵字聲明為虛函數;
• 2：派生類中該函數必須和基類中函數的名稱、參數類型和個數等完全一致;
• 3：將派生類的對象賦給基類指針或者引用，實現多態。

函數覆蓋（多態）實現了一種基類訪問（不同）派生類的方法。我們把它稱為基類的逆襲。

基類指針和派生類指針之間的轉換

1. 基類指針指向基類對象、派生類指針指向派生類對象

這種情況是常用的，只需要通過對應類的指針直接調用對應類的功能就可以了。

#include<iostream>
using namespace std;
class Father{
public:  
  void print()
  {
    printf("Father's function!");
  }
};
class Son:public Father
{
public:
  void print()
  {
    printf("Son's function!");
  }
};
int main()
{
  Father f1;
  Son s1;
  Father* f = &f1;
  Son* s = &s1;
  f->print();
  cout<<endl<<endl;
  s->print();
}

2. 基類指針指向派生類對象

這種情況是允許的，通過定義一個基類指針和一個派生類對象，把基類指針指向派生類對象，但是需要注意，通常情況這時的指針調用的是基類的成員函數。分四種情況：

一、 函數在基類和派生類中都存在

這時通過“指向派生類對象的基類指針”調用成員函數，調用的是基類的成員函數。

    Father f1;
    Son s1;
    Father* f = &s1;
    f->print();  //調用的是基類成員函數

二、函數在基類中不存在，在派生類中存在

由于調用的還是基類中的成員函數，試圖通過基類指針調用派生類才有的成員函數，則編譯器會報錯。

error C2039: “xxx”: 不是“Father”的成員

三、 將基類指針強制轉換為派生類指針

這種是向下的強制類型轉換，轉換之后“指向派生類的基類指針”就可以訪問派生類的成員函數：

    Son s1;
    Father* f = &s1;
    Son *s = (Son*)f;
    s->print1(); //調用派生類成員函數

但是這種強制轉換操作是一種潛在的危險操作。

四、基類中存在虛函數的情況

如果基類中的成員函數被定義為虛函數，并且在派生類中也實現了該函數，則通過“指向派生類的基類指針” 訪問虛函數，訪問的是派生類中的實現。允許“基類指針指向派生類”這個操作，最大的意義也就在此，通過虛函數和函數覆蓋，實現了“多態”（指向不同的派生類，實現不同功能）。

    Father f1;
    Son s1;
    Father* f = &s1;
    f->print();   //調用派生類成員函數

3. 派生類指針指向基類對象

會產生編譯錯誤。基類對象無法被當作派生類對象，派生類中可能具有只有派生類才有的成員或成員函數。

即便是使用強制轉換，將派生類指針強制轉換成基類指針，通過這個“強制指向基類的派生類指針”訪問的函數依然是派生類的成員函數。

    Father f1;
    Son s1;
    Son* s=&s1;
    Father* f = (Father*) s;
    f->print();  //調用派生類成員函數

綜上，可以通過基類指針訪問派生類方法（強制轉換和虛函數），不存在通過派生類指針調用基類成員函數的方法（即便是強制轉換）。

總結

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