C++中如何正确重写基类函数？解决子类继承函数调用问题

我定义了如下两个结构体，Child继承自Base：

struct Base{
    double S1(int x){
        return x*x;
    }
    double S2(int x){
        return 2*x;
    }
    double S(int x){
        return S1(x) + S2(x);
    }
};

struct Child: Base{
    double S1(int x){
        return 0.0;
    }
    double S2(int x){
        return 0.0;
    }
};

其中S(int x)通过调用S1(int x)和S2(int x)生成结果。我在Child中重写了S1和S2，单独调用时确实生效了，但执行以下测试代码：

Child child;
Base base;
std::cout<<child.S(2.0)<<std::endl;  // 输出8，不符合预期，仍调用基类的S逻辑
std::cout<<child.S1(2.0)<<std::endl; // 输出0，符合预期，调用子类的S1
std::cout<<base.S1(2.0)<<std::endl;  // 输出4，符合预期，调用基类的S1
std::cout<<base.S(2.0)<<std::endl;   // 输出8，符合预期，调用基类的S

输出结果为8 0 4 8，说明child.S()调用的是基类的S，进而使用了基类的S1和S2。如何让Child中继承而来的S()调用重写后的S1和S2？

要实现这个需求，核心是利用C++的动态多态，需要将基类中的S1和S2声明为虚函数：

• 将基类的S1、S2改为虚函数
  在Base类的S1和S2函数前添加virtual关键字，编译器会为这些函数生成虚表，支持运行时动态绑定到子类的重写版本：

struct Base{
    virtual double S1(int x){
        return x*x;
    }
    virtual double S2(int x){
        return 2*x;
    }
    double S(int x){
        return S1(x) + S2(x);
    }
};

• 子类重写时建议使用override关键字（可选但推荐）
  C++11及以上版本中，子类重写虚函数时可以添加override关键字，明确表示该函数是重写基类的虚函数，避免因函数签名不一致导致的隐式错误：

struct Child: Base{
    double S1(int x) override {
        return 0.0;
    }
    double S2(int x) override {
        return 0.0;
    }
};

修改后再运行测试代码，child.S(2.0)的输出会变为0，符合预期——此时S()会动态调用Child类中重写的S1和S2。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Botond