C++ | 你真的了解函数重载吗?

发布于:2022-10-18 ⋅ 阅读:(607) ⋅ 点赞:(0)

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啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....



前言

  • 自然语言中,一个词可以有多重含义,人们可以通过上下文来判断该词真实的含义,即该词被重
    载了

函数重载

1.1 函数重载概念

  • 函数重载是函数的一种特殊情况,C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数,这
    些同名函数的形参列表(参数个数类型类型顺序)不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题

  • 让我们依次看看这三种情况的示例:

  1. 参数类型不同
#include<iostream>
using namespace std;
int Add(int left, int right) 
{
	cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
	return left + right;
}
double Add(double left, double right) 
{
	cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
	return left + right;
}

int main()
{
	Add(10, 20);
	Add(10.1, 20.2);

	return 0;
}

可以看到是没有问题的在这里插入图片描述

  1. 参数个数不同
#include<iostream>
using namespace std;
void f()
{
	cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
	cout << "f(int a)" << endl;
}

int main()
{
	f();
	f(10);

	return 0;
}

可以看到是没有问题的在这里插入图片描述
3. 参数类型顺序不同

#include<iostream>
using namespace std;
void f(int a, char b) 
{
	cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a) 
{
	cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{
	f(10, 'a');
	f('a', 10);

	return 0;
}

可以看到是没有问题的在这里插入图片描述

  • 需要注意
    • 所谓参数类型顺序不同,首先参数的类型不能一样,比如void f(int a, int b)void f(int b, int a)的参数类型顺序就是相同的!
    • 我们可以这么理解,这些变量所用的字母本质上都是一样的,就一个名字而已,所以int aint b是一个意思,所以不存在顺序问题
    • 所以可以确定,所谓顺序不同归根结底还是类型不同

1.2 函数重载的意义

  • 有了函数重载,那么就可以干很多方便的事了!

回顾一下以前C语言的实现:

int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
  • 只能计算整型?那我要计算浮点型呢,那不得多搞几个求和函数,而且名字还不能统一,这不是坑人吗~

有了函数重载以后~求和之路横着走:

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

double add(double x, double y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	cout << add(1, 2) << endl;
	cout << add(1.1, 2.2) << endl;

	return 0;
}

来看看结果:在这里插入图片描述

  • 而且,铁汁们有没有想起来,为何cout可以自动识别类型?好家伙,底层逻辑不就是函数重载吗!具体实现我们以后再谈谈

1.3 C++支持函数重载的原理–名字修饰(name Mangling)

  • 为什么C++支持函数重载,而C语言不支持函数重载呢?
  • C/C++中,一个程序要运行起来,需要经历以下几个阶段:预处理、编译、汇编、链接
    在这里插入图片描述
  1. 实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成,而通过C语言阶段学习的编译链接,我们
    可以知道,【假如当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】,在编译后而链接前的中间阶段,a.o的目标文件中没有Add的函数地址,因为Add是在b.cpp中定义的,所以Add的地址在b.o中,那么怎么办呢?

  2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题,链接器看到a.o调用Add,但是没有Add的地址,就
    会到b.o的符号表中找Add的地址,然后链接到一起

  3. 那么链接时,面对Add函数,链接接器会使用哪个名字去找呢(此时a.ob.o中都有)?这里每个C++编译器都有自己的函数名修饰规则

  4. 由于Windowsvs的修饰规则过于复杂,而Linuxg++的修饰规则简单易懂,下面我们使
    用了g++演示了这个修饰后的名字

  5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度
    +函数名+类型首字母】

    • 采用C语言编译器编译后结果
      在这里插入图片描述
      结论:linux下,采用gcc编译完成后,函数名字的修饰没有发生改变
    • 采用C++编译器编译后结果
      在这里插入图片描述
      结论:linux下,采用g++编译完成后,函数名字的修饰发生改变,编译器将函数参
      数类型信息添加到修改后的名字中
  6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载,因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修
    饰规则来区分,只要参数不同,修饰出来的名字就不一样,就支持了重载

1.4 返回值不同能否构成函数重载?

  1. 之前有个面试官问过一个同学这样的问题
    • 面试官:你觉得如果两个函数的函数名和参数是一样的,但是返回值不同,能不能构成函数重载?
    • 同学:不可以,因为函数名和参数都相同,导致命名修饰方式是一样的
    • 面试官:既然你觉得函数重载是因为命名修饰,从而可以区分出参数不同,那我把返回值也纳入命名修饰里,不也一样可以使得修饰名不同从而区分开来吗?
    • 同学:呃…
  2. 其实,按道理来说确实如面试官所言,我们只需要把“不同”,修饰到函数名里,就可以区分开两者了。但是!重点并不在这!

我们先来观察以下函数调用:

#include<iostream>
using namespace std;
void f()
{
	cout << "f()" << endl;
}

void f(int a = 0, char b = 1)
{
	cout << "f(int a,char b)" << endl;
}

int main()
{
	f(10);
	f(10, 20);

	f(); // 歧义  二义性

	return 0;
}
  • 在这里按照语法是构成函数重载的,而且f(10);f(10, 20);可以调用成功
  • 但是f();就会出现歧义。因为调哪个都可以,但你要调哪个呢。。。。存在歧义
  • 所以哪怕按照语法,构成了函数重载,也会受到调用的限制

再来观察以下函数调用

#include<iostream>
using namespace std;
int f(int a, int b)
{
	return 0;
}

char f(int a, int b)
{
    return 0;
}

int main()
{
	f(1, 1);
	f(2, 2);

	return 0;
}

结果是重定义!!在这里插入图片描述

  • 返回值不同,不构成重载原因,并不是函数名修饰规则。真正原因是调用时的二义性,无法区分,调用时不指定返回值类型
  • 其实按照语法来说就不涉及返回值的讨论,因为压根没法调用
  • 学到这里!想必铁汁们已经非常非常通透啦!!

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