Sobrecarga de funções vs. sobrescrita de funções em C++

A sobrecarga de funções e a sobrescrita de funções resolvem problemas diferentes em C++. A sobrecarga de funções permite declarar funções com o mesmo nome no mesmo escopo, mas com listas de parâmetros diferentes; o compilador escolhe a função adequada com base nos argumentos da chamada. A sobrescrita de funções permite que uma classe derivada substitua a implementação herdada de uma função virtual por outra compatível; quando a chamada é feita por uma referência ou um ponteiro para a classe base, o despacho seleciona em tempo de execução a implementação do objeto derivado.

O que significam sobrecarga e sobrescrita em C++

A sobrecarga permite escolher entre funções que diferem nos parâmetros. A sobrescrita permite substituir um comportamento em uma hierarquia de herança. O tipo de retorno, por si só, não diferencia uma sobrecarga, e a sobrescrita exige que a classe base declare uma função virtual. O especificador override faz o compilador verificar se a declaração da classe derivada realmente corresponde a uma função virtual da classe base.

Como funciona a sobrecarga de funções

Declare funções com o mesmo nome no mesmo escopo e listas de parâmetros distintas. As listas podem diferir no número ou nos tipos dos parâmetros. Ao fazer uma chamada, a resolução de sobrecarga considera os argumentos e os tipos de parâmetro das funções candidatas. O tipo de retorno não é usado para escolher uma sobrecarga; por isso, duas declarações que diferem apenas no tipo de retorno não formam um conjunto válido de sobrecargas.

Execute este exemplo:

O código e os rótulos ou saídas exibidos nesta seção permanecem em inglês.

#include <iostream>

class Formatter {
public:
    void show(int value) const {
        std::cout << "integer: " << value << '\n';
    }

    void show(double value) const {
        std::cout << "decimal: " << value << '\n';
    }
};

int main() {
    Formatter formatter;
    formatter.show(7);
    formatter.show(2.5);
}

integer: 7
decimal: 2.5

As evidências de execução fornecidas confirmam que este exemplo foi executado com sucesso e produziu essa saída. Os argumentos inteiro e decimal selecionam sobrecargas diferentes de show. Ao adicionar uma sobrecarga, verifique se a lista de parâmetros difere de forma significativa e se as chamadas continuam sem ambiguidades.

Como funciona a sobrescrita de funções

A classe base declara uma função virtual; a classe derivada fornece uma função com o mesmo nome e a mesma lista de parâmetros, além de qualificadores e tipo de retorno compatíveis. Marque a declaração derivada com override para que uma incompatibilidade gere um diagnóstico em tempo de compilação. Quando a chamada é feita por uma referência ou um ponteiro para a classe base, o despacho virtual seleciona a implementação final correspondente ao objeto.

Execute este exemplo:

O código e os rótulos ou saídas exibidos nesta seção permanecem em inglês.

#include <iostream>

class Message {
public:
    virtual void print() const {
        std::cout << "message\n";
    }
};

class Alert : public Message {
public:
    void print() const override {
        std::cout << "alert\n";
    }
};

int main() {
    Alert alert;
    const Message& message = alert;
    message.print();
}

alert

As evidências de execução fornecidas confirmam que este exemplo foi executado com sucesso e produziu essa saída. Embora message tenha o tipo da classe base, ele se refere a um Alert; por isso, a chamada virtual usa Alert::print. Uma classe base também pode declarar uma função virtual pura com = 0; essa classe é abstrata e não pode ser instanciada até que classes derivadas concretas implementem suas funções virtuais puras.

Sobrecarga versus sobrescrita: principais diferenças

Pode haver sobrecargas sem herança nem funções virtuais. A sobrescrita depende da herança e do despacho virtual; ela não é selecionada pela passagem de uma lista de argumentos diferente.

Erros comuns e como identificá-los

Uma função derivada com o mesmo nome não sobrescreve automaticamente uma função da classe base. Se a função da classe base não for virtual, a declaração derivada oculta o nome da função base, em vez de habilitar o despacho virtual. Se um parâmetro, o qualificador const ou outra parte do tipo da função não corresponder, a sobrescrita pretendida pode falhar; escrever override revela essa incompatibilidade em tempo de compilação.

Não tente criar uma sobrecarga alterando apenas o tipo de retorno. Evite também passar objetos derivados por valor quando espera comportamento polimórfico: copiá-los para um objeto da classe base remove a parte derivada, um efeito conhecido como fatiamento de objeto. Use uma referência ou um ponteiro para a classe base para preservar o despacho dinâmico. Para gerenciar objetos normalmente, prefira objetos automáticos ou ponteiros inteligentes; se excluir um objeto derivado por meio de um ponteiro para a classe base, essa classe deve ter um destrutor virtual.