为什么在重写虚函数时需要重新声明[C++]

Question

为什么在重写虚函数时需要重新声明[C++]

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#include <iostream>
using namespace std;

class Duck {
public:
        virtual void quack() = 0;
};

class BigDuck : public Duck {
public:
  //  void quack();   (uncommenting will make it compile)

};

void BigDuck::quack(){ cout << "BigDuckDuck::Quack\n"; }

int main() {
        BigDuck b;
        Duck *d = &b;
        d->quack();

}

上面的代码无法编译。但是，当我在子类中声明虚函数时，它就可以编译了。

如果编译器已经有了子类将覆盖的函数的签名，那么为什么还需要重新声明呢？

有什么见解吗？

- sud03r

2

你遇到了什么编译器错误？ - Justin Ethier

尽管在这个例子中我们看到了一个抽象基类，但是这个问题通常也是有效的。 - xtofl

我可以尝试着帮你解决这个问题，但是如果我不知道你正在使用哪个编译器，那么我可能无法获得相同的（或任何）错误。 :) - Justin Ethier

7个回答

12

如果你更改了：

virtual void quack() = 0;

到

virtual void quack();

如果不在HugeDuck中实现quack()函数，代码将会编译通过。

函数声明末尾的“=0;”实际上是在声明所有BigDucks都能quack，但是必须由每个派生鸭子类来实现。如果删除“= 0;”，则会调用BigDuck的quack函数，除非你在HugeDuck中实现了quack。

编辑：需要澄清的是，“=0;”表示派生类将具有该函数的定义。在您的示例中，它期望HugeDuck定义quack（），但是由于您将其注释掉了，因此没有定义。

另外，既然所有鸭子都能quack，也许我们看不到的原始Duck类应该实现quack函数？

- Ben Burnett

HugeDuck == BigDuck 吗？这是您提出的第二个派生类，还是打字错误？（或者是 BigDuck 的派生类，或其他什么东西）？ - Mike H-R

是的，但这不是 OP 的问题。问题是为什么需要声明 BigDuck::quack()。如果已经定义了 BigDuck::quack()，则无论 Duck::quack() 是否为纯虚拟函数，在 BigDuck 的成员说明中都必须声明 quack()，即使在 Duck 中已经声明过。 - RBF06

7

由于C++将“声明”与“多态性”分开：任何函数都需要编译器的声明，无论它是否是虚拟的。

您的示例不够完整，存在“抽象类”问题：BigDuck无法实例化，因为它在接口中没有quack的实现。

概括问题，我们可以声明基本函数非纯虚函数：

class Duck { public: virtual void quack(){} };

class BigDuck : public Duck {}; 

// WRONG: undeclared method definition
void BigDuck::quack(){ cout << "QUACK!"; }

在这里，编译器会抱怨它有一个未声明的符号BigDuck::quack。这与抽象类或其他任何东西无关。

(注意：gcc说： error: no 'void BigDuck::q()' member function declared in class 'BigDuck' )

- xtofl

这个好像不行了？在使用GCC 11时出现“error: no declaration matches ‘void BigDuck::quack()’”错误。 - grandchild

似乎无论是虚拟的还是非虚拟的，如果你想在派生类中实现该方法，都必须重新声明。但我并不完全确定其有效性。 - grandchild

1

我会添加一条注释，让你知道必须读过代码后才能发现这段代码是一个不可编译的示例。 - xtofl

2

您的基类中Quack（）的定义是“抽象的”——它没有实现。这告诉编译器您的派生类必须实现它。如果未能这样做，将导致编译错误。

- GalacticCowboy

但是编译器肯定知道在实现中需要它。提取声明有什么作用呢？ - Matt Ellen

@Matt 语言标准规定必须这样做 - 这与抽象类无关，所有虚函数（实际上所有函数）都是这样工作的。 - anon

自从我“愤怒地”使用C ++做过任何事情以来已经过了好几年，但我相当确定该代码实际上没有为quack（）提供实现，而是要么被忽略了（因为编译器不希望有方法实现），要么是实现了一个新方法（隐藏/重载而不是覆盖）。 - GalacticCowboy

@Galactic 它正在派生类中提供一种实现。它肯定不会被忽略！ - anon

我撤回我的声明。 :) 我的意思是他写的方式，但当然它不会编译，所以我的声明两部分都不正确。如果它不能编译，它既没有被忽略也没有重载。 - GalacticCowboy

2

BigDuck可以是另一个抽象类，您可能不想在到达基类ReallyBigDuck之前实现quack方法。

- Pace

现在这是一个不声明 quack 的好理由。但是为什么要强制声明它呢？ - xtofl

2

在提供实现之前，所有继承自包含 Pure Virtual Function 的类都是抽象的 - 不能被实例化。为了提供这样的实现，您必须在类中声明该函数。

- anon

1

在每个类中声明方法将告诉编译器该类为该方法提供了不同的实现。

此外，如果您想在堆栈上创建BigDuck对象，那么编译器应该如何知道quack()的签名。

BigDuck aDuck;
aDuck.quack();

- aJ.

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可以查看英文原文，
原文链接

- the_drow · Accepted Answer

需要重新声明是因为：

标准要求如此。
这样可以使编译器的工作更加轻松，不需要向上爬升层次结构以检查是否存在该函数。
您可能希望在层次结构中较低的位置声明它。
为了实例化类，编译器必须知道这个对象是具体的。