Почему переопределение метода без virtual -- это не переопределение?

Question

[Daniel~]

Вот читаю википедию, и там сказано:

Переопределение метода (англ. Method overriding) в объектно-ориентированном программировании — одна из возможностей языка программирования, позволяющая подклассу или дочернему классу обеспечивать специфическую реализацию метода, уже реализованного в одном из суперклассов или родительских классов. Реализация метода в подклассе переопределяет (заменяет) его реализацию в суперклассе, описывая метод с тем же названием, что и у метода суперкласса, а также у нового метода подкласса должны быть те же параметры или сигнатура, тип возвращаемого результата, что и у метода родительского класса

Далее такой код:

struct A {
  void fn() { std::cout << "A\n"; }
};

struct B : A {
  void fn() { std::cout << "B\n"; }
};

int main() {
  B b;
  b.fn();
}

Специалисты с++ говорят, что нельзя переопределить метод, если не пометить его как virtual в базовом классе. Я согласен, но это, ведь, работает только тогда, когда идет речь о полиморфизме.

Идет вызов b.fn() и результат - "B" в консоли. То есть в структуре B реализована собственная имплементация метода fn, подменяющая тот же самый метод в базовом классе. Все согласно определнию. Так в чем же правда?

UPD:
Хорошо. Если в официальной доке с++ где-то написано "переопределение возможно тогда и только тогда, когда есть virtual у метода базового класса", то почему именно так?

Answer 1

[Wataru]

Это получается не переопределение, а просто метод у другого типа с таким же названием. Изначальный метод все еще можно вызвать у объекта класса (если привести тип). Также изначальный меотд доступен внутри класса потомка.

Суть переопределения в том, что это ПЕРЕопределение. Замена одной функциональности на другую. Без virtual этого не происходит.

Можно же объявить функцию fn у двух совсем не связанных классов, вызвать ее у двух экземпляров и увидеть разный результат, правда? Но тут нет никакого переопределения. Концептуально у вас тут то же самое.

Comments

[Daniel~]

Это получается не переопределение, а просто метод у другого типа с таким же названием. Изначальный метод все еще можно вызвать у объекта класса (если привести тип). Также изначальный меотд доступен внутри класса потомка.

Даже если укажу virtual, то все равно могу достучаться до метода базового класса.

Суть переопределения в том, что это ПЕРЕопределение. Замена одной функциональности на другую. Без virtual этого не происходит.

Но как я вообще могу видеть эту замену, если мы не будем касаться полиморфного поведения?

Можно же объявить функцию fn у двух совсем не связанных классов, вызвать ее у двух экземпляров и увидеть разный результат, правда?

Я это понимаю, но просто суть в том, что с virtual, что без -- одно и то же. Мы так же можем достучаться до оригинального метода, по памяти -- то же самое (за исполючением того, что при virtual создается еще и vtable).

Для меня это пока выглядит таким образом: разработчики с++ сидят и думают: хм, вот, есть полиморфизм; чтобы его реализовать, надо сделать метод виртуальным. Никто не знает, как твой класс будут использовать. Cледовательно, лучшей практикой посчитаем всегда объявлять методы класса виртуальными, если подразумевается, что можно будет написать другую имплементацию этих методов в производных классах. Таким образом, мы как бы и получаем определение, что "перепределение возможно тогда и только тогда, когда у базового класса методы отмечены вируальными", потому что по-другому просто нет смысла делать - может быть не тот результат, что ожидается.

[Wataru]

Daniel~,

Но как я вообще могу видеть эту замену, если мы не будем касаться полиморфного поведения?

Никак. Это все о полиморфизме и есть.

Я это понимаю, но просто суть в том, что с virtual, что без -- одно и то же.

Нет. С virtual полиморфизм работает, без - нет. На самом деле там другой машинный код даже! Для виртуальных функий адрес метода береться из vtable и вызывается, для простых - происходит тупо вызов известной во время компиляции функции.

Мы так же можем достучаться до оригинального метода,

Нет, если у вас указатель на базовый класс, то вы никак не сможете достучаться до базового же метода.

по памяти -- то же самое (за исполючением того, что при virtual создается еще и vtable).

Вот в этом vtable и есть вся разница.

следовательно, лучшей практикой посчитаем всегда объявлять методы класса виртуальным

Не верно. Так никто не делает.

Это разделение на виртуальные и не виртуальные методы - это из философии C++, чтобы все эффективно и быстро работало. Те методы, что переопределятся не будут - для них не надо выделять место в vtable, их сильно дешевле вызывать.

[Daniel~]

Wataru,

Нет, если у вас указатель на базовый класс, то вы никак не сможете достучаться до базового же метода.

Ну справедливости ради,

A* b = new B();
b->A::fn();

[Wataru]

Daniel~, Ну хорошо, но так вы virtual dispatch отключаете. И если на самом деле это объект класса потомка, то так делать нельзя, ведь вы можете сломать его внутреннее состояние.

[Евгений Шатунов]

Изначальный метод все еще можно вызвать у объекта класса (если привести тип).

Или если использовать полную квалификацию имени. :)
Мой ответ про квалификацию имен.

Daniel~, твой вопрос именно про квалификацию и разрешение имен в целом.

[Daniel~]

Wataru,

ведь вы можете сломать его внутреннее состояние.

Путем того, что вызову метод базового класса, который как-то испоганит состояние? :deeply_thinking_face:

[Wataru]

Daniel~, Да. потому что в классе потомке этот метод переопределен. Ему нужно другое поведение.

Answer 2

[jcmvbkbc]

Если в официальной доке с++ где-то написано "переопределение возможно тогда и только тогда, когда есть virtual у метода базового класса"

Написано, ровно это: eelis.net/c++draft/class.virtual#2

то почему именно так?

Потому что это определение термина function override в C++. Для других вариантов взаимодействия имён функций есть другие термины.

Answer 3

[res2001]

Переопределить можно в любом случае, хоть с virtual, хоть без.
Но тут важно что вам надо от переопределенного метода. Если вам нужно использовать полиморфизм, то нужно ставить virttual, если нет - то нет.

Например дополним ваш пример функцией:

void func(struct A &a)
{
  a.fn();
}

int main() {
  B b;
  b.fn();
  func(b);
}

И передадим туда ссылку на b. Будет напечатана А, т.к. методы fn не виртуальные.
Если были бы виртуальные, то напечатается B - полиморфизм в действии.

Answer 4

[Qubc]

В английском есть redefinition и есть overriding.

struct Base {
    void method (void) { }
    virtual methodV (void) { }
};
struct Derived : public Base {
    void method (void) { } // redefinition
    virtual methodV (void) { } // overriding // virtual можно здесь не писать.
};