C++ 重载(Overload)、重写(Override)、隐藏(Hiding) 的区别

C++ 重载(Overload)、重写(Override)、隐藏(Hiding) 的区别

这三个概念是 C++ 面向对象的核心知识点，也是面试必问内容。下面我们从定义、发生条件、代码示例、底层原理全方位解析它们的区别。

一、核心区别对比表（速记版）

特性	重载(Overload)	重写(Override)	隐藏(Hiding)
作用域	同一作用域	父子类继承关系	父子类继承关系
函数名	相同	相同	相同
参数列表	必须不同	必须相同	可以相同或不同
virtual	不需要	必须基类有virtual	不需要
返回值	可不同	必须相同(协变除外)	可不同
多态性	编译时决定	运行时多态	编译时决定

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二、重载(Overload) - 同一作用域的函数变体

定义

在同一作用域内，函数名相同但参数列表不同（类型、顺序、数量）

关键代码示例

class Calculator {
public:// 重载示例int add(int a, int b) { return a + b; }double add(double a, double b) { return a + b; }int add(int a, int b, int c) { return a + b + c; }
};

核心特点

1. 必须在同一作用域（如同一个类中）
2. 返回值类型可不同（但仅返回值不同不构成重载！）
3. 调用时编译器根据参数类型决定调用哪个版本
4. 典型应用：构造函数重载、运算符重载

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三、重写(Override) - 多态性的核心实现

定义

在继承体系中，派生类重新定义基类的 virtual 函数，实现运行时多态。

关键代码示例

class Animal {
public:virtual void speak() { cout << "Animal sound" << endl; } // 虚函数
};class Dog : public Animal {
public:void speak() override { cout << "Wang Wang!" << endl; } // 重写
};Animal* animal = new Dog();
animal->speak(); // 输出 "Wang Wang!"（多态调用）

核心特点

1. 必须通过基类指针/引用调用才能体现多态
2. 函数签名必须完全相同（C++11可用override关键字检查）
3. 特殊情况：协变返回类型（允许返回派生类指针/引用）

   class Base {
   public:virtual Base* clone() { return new Base(); }
   };
   class Derived : public Base {
   public:Derived* clone() override { return new Derived(); } // 合法协变
   };
   

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四、隐藏(Hiding) - 最容易踩坑的隐藏规则

定义

当派生类定义了与基类同名函数（无论参数是否相同），隐藏基类的同名函数。

关键代码示例

class Base {
public:void func() { cout << "Base::func()" << endl; }void func(int) { cout << "Base::func(int)" << endl; }
};class Derived : public Base {
public:void func() { cout << "Derived::func()" << endl; } // 隐藏基类所有func版本
};Derived d;
d.func();    // 正确，调用Derived::func()
// d.func(1); // 编译错误！基类func(int)被隐藏

核心特点

1. 隐藏所有基类同名函数（包括重载版本）
2. 可通过using声明恢复可见性：

   class Derived : public Base {
   public:using Base::func; // 恢复基类func的所有重载void func() { cout << "Derived::func()" << endl; }
   };
   

3. 与重写的区别：不需要virtual，不构成多态

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五、对比案例分析

案例1：重载 vs 重写

class A {
public:virtual void foo(int) { cout << "A::foo(int)" << endl; }void bar(int) { cout << "A::bar(int)" << endl; }
};class B : public A {
public:void foo(int) override { cout << "B::foo(int)" << endl; } // 重写void bar(double) { cout << "B::bar(double)" << endl; }    // 隐藏（非重载！）
};B b;
A* pa = &b;
pa->foo(1);   // B::foo(int) （多态）
pa->bar(1);   // A::bar(int) （无多态）
b.bar(1.0);   // B::bar(double)
// b.bar(1);   // 编译警告，隐式转换，仍然调用B::bar(double)

案例2：隐藏的陷阱

class Base {
public:void print(int x) { cout << "Base: " << x << endl; }
};class Derived : public Base {
public:void print(string s) { cout << "Derived: " << s << endl; } // 隐藏基类print(int)
};Derived d;
d.print("hello"); // Derived: hello
// d.print(42);   // 编译错误！基类print(int)被隐藏
d.Base::print(42); // 正确，显式指定作用域

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六、面试高频问题

Q1：如何强制检查是否正确重写？

✅ C++11 使用 override 关键字：

class Child : public Parent {void foo() override; // 如果Parent没有virtual foo()，编译报错
};

Q2：重载能否跨作用域？

❌ 不能！派生类定义同名函数会隐藏基类重载版本（除非使用using）

Q3：虚函数能否重载？

✅ 可以！但重写时必须签名完全匹配（协变返回除外）

Q4：如何区分重写和隐藏？

✅ 看两点：

1. 基类是否有virtual关键字
2. 是否通过基类指针/引用调用表现出多态