[C++] 名称查找

1. 本地名称和全局名称

我们都知道在诸如这般的代码中:

// global变量
int x;
void someFunc(){

    // local变量
    double x;

    // 读一个新值赋予local变量x
    std::cin >> x;
}

这个读取数据的语句指涉的是local变量x,而不是global变量x,
因为内层作用域的名称会遮掩(遮蔽)外围作用域的名称。

当编译器处于someFunc的作用域内并遭遇名称x时,
它在local作用域内查找是否有什么东西带着这个名称,
如果找到就不再找其他作用域。
本例的someFunc的x是double类型而global x是int类型,但那不要紧。
C++的名称遮掩规则(name-hiding rule)所做的唯一事情就是,遮掩名称。
至于名称是否应和相同或不同的类型,并不重要。

本例中一个名为x的double遮掩了一个名为x的int。

2. 子类中的名称和父类中的名称

现在导入继承,我们知道,当位于一个derived class成员函数内指涉(refer to) base class内的某物(也许是个成员函数,typedef,或成员变量)时,
编译器可以找出我们所指涉的东西,因为dervied class继承了声明于base class内的所有东西。
实际运作方式是,derived class作用域被嵌套在base class作用域内。

class Base{
private:
    int x;

public:
    virtual void mf1() = 0;
    virtual void mf2(); 
    void mf3();
    ...
};

class Dervied: public Base{
public:
    virtual void mf1();
    void mf4();
    ...
};

此例内含一组混合了public和private名称,以及一组成员变量和成员函数名称。
这些成员函数包括pure virtual,impure virtual和non-virtual三种,
这是为了强调我们谈的是名称,和其他无关。
这个例子也可以加入各种名称类型,例如enum,nested class和typedef。
整个讨论中唯一重要的是这些东西的名称,至于这些东西是什么并不重要。
本例使用单一继承,然而一旦了解单一继承下发生的事,很容易就可以推想C++在多重继承下的行为。

假设dervied class内的mf4的实现码部分像这样:

void Derived::mf4(){
    ...
    mf2();
    ...
}

当编译器看到这里使用名称mf2,必须估算它指涉(refer to)什么东西。
编译器的做法是查找各作用域,看看有没有某个名为mf2的声明式。

首先查找local作用域(也就是mf4覆盖的作用域),在那没找到任何东西名为mf2,
于是查找其外围作用域,也就是class Derived覆盖的作用域,还是没找到任何东西名为mf2,于是再往外围移动,本例为Base class。
在那儿编译器找到一个名为mf2的东西了,于是停止查找。

如果Base内还是没有mf2,查找动作便继续下去,
首先找内含Base的那个namespace的作用域(如果有的话),最后往global作用域找去。

3. 遮掩父类名称

再次考虑前一个例子,这次让我们重载mf1和mf3,并且添加一个新版mf3到Dervied去。
Derived重载了mf3,那是一个继承而来的non-virtual函数,
这会使整个设计立刻显得疑云重重。
但为了充分认识继承体系内的“名称可视性”,我们暂时安之若素。

class Base{
private:
    int x;

public:
    virtual void mf1() = 0;
    virtual void mf1(int);
    virtual void mf2();
    void mf3();
    void mf3(double);
    ...
};

class Derived: public Base{
public:
    virtual void mf1();
    void mf3();
    void mf4();
    ...
};

这段代码的行为会让每一位第一次面对它的C++程序员大吃一惊。
以作用域为基础的“名称遮掩规则”并没有改变,因此base class内所有名为mf1和mf3的函数都被derived class内的mf1和mf3函数遮掩掉了。
从名称查找观点来看,Base::mf1Base::mf3不再被Derived继承。

Derived d;
int x;
...

// 没问题,调用Derived::mf1
d.mf1();

// 错误,因为Derived::mf1遮掩了Base::mf1
d.mf1(x);

// 没问题,调用Base::mf2
d.mf2();

// 没问题,调用Derived::mf3
d.mf3();

// 错误,因为Derived::mf3遮掩了Base::mf3
d.mf3(x);

如你所见,上述规则都适用,即使base class和derived class内的函数有不同的参数类型也适用,
而且不论函数是virtual或non-virtual一体适用。
这和上文一开始展示的道理相同,当时函数someFunc内的double x遮掩了global作用域内的int x,
如今Derived内的函数mf3遮掩了一个名为mf3但类型不同的Base函数。

4. using声明

不幸的是,你通常会想继承重载函数,
实际上,如果你正在使用public继承而又不继承那些重载函数,就是违反了base和derived class之间的is-a关系,
而is-a关系是public继承的基石。
因此,你几乎总会想要推翻(override)C++对“继承而来的名称”的缺省遮掩行为。

你可以使用using声明式达成目标:

class Base{
private:
    int x;

public:
    virtual void mf1() = 0;
    virtual void mf1(int);
    virtual void mf2();
    void mf3();
    void mf3(double);
    ...
};

class Derived: public Base{
public:
    // 让Base class内名为mf1和mf3的所有东西,
    // 在Derived作用域内都可见(并且public)
    using Base::mf1;
    using Base::mf3;

    virtual void mf1();
    void mf3();
    void mf4();
    ...
};

现在继承机制一如往昔的运作:

Derived d;
int x;
...

// 仍然没问题,仍然调用Derived::mf1
d.mf1();

// 现在没问题了,调用Base::mf1
d.mf1(x);

// 仍然没问题,仍然调用Base::mf2
d.mf2();

// 没问题,调用Derived::mf3
d.mf3();

// 现在没问题了,调用Base::mf3
d.mf3(x);

这意味如果你继承base class并加上重载函数,而你又希望重新定义或覆写(推翻)其中一部分,
那么你必须为那些原本会被遮掩的每个名称引入一个using声明式,否则某些你希望继承的名称会被遮掩。


Effective C++ - P156

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 再读高效c++,颇有收获,现将高效c++中的经典分享如下,希望对你有所帮助。 1、尽量以const \enum\i...
    橙小汁阅读 1,204评论 0 1
  • C++ 面向对象编程 博客园地址:http://www.cnblogs.com/xiongxuanwen/p/42...
    先之阅读 683评论 0 1
  • Introduction to C++ (Season 1) Unit 1: Overview of C++ 第1...
    我是阿喵酱阅读 2,724评论 0 7
  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,585评论 18 139
  • 这本书属于“想提高必看之书”,相见恨晚,建议所有C++程序员都看看,没事也可以拿出来翻翻。大家也可以浏览下面的笔记...
    拉普拉斯妖kk阅读 710评论 0 1