C++中的函数重载


重载的概念


重载(Overload)--同一个标识符在不同的上下文有不同的意义。

  • 函数重载(Function Overload)
    • 用同一个函数名定义不同的函数
    • 当函数名和不同的参数搭配时函数的含义不同

用代码举个栗子:

int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char* s)
{
    return strlen(s);
}

上述代码中3个func函数是有不同的意义。

函数重载至少满足下面的一个条件:

  • 参数个数不同
  • 参数类型不同
  • 参数顺序不同

这里有一个情况,用代码栗子的方式说一下,就是关于 函数默认参数函数重载

#include <stdio.h>

int func(int a, int b, int c = 0)
{
    return a * b * c;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    int c = func(1, 2);
    
    return 0;
}

在上述代码中, 2个func函数虽符合重载的条件,但是因为第一个func函数中有一个默认参数,调用时是可以不传这个参数,但是假如不传又会和第二个func函数冲突。所以这里会因引起歧义,导致编译不通过。

重载函数调用准则


编译器调用重载函数的准则

  • 将所有同名函数作为候选者
  • 尝试寻找可行的候选函数
    • 精确匹配实参
    • 通过默认参数能够匹配实参
    • 通过默认类型转换匹配实参
  • 匹配失败
    • 最终寻找到的候选函数不唯一,则出现二义性,编译失败
    • 无法匹配所有候选者,函数未定义,编译失败

举个栗子:

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)  // int(int, int)
{
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) // int(int, int, int)
{
    return a + b + c;
}

int main()
{
    printf("%p\n", (int(*)(int, int))add);
    printf("%p\n", (int(*)(int, int, int))add);

    return 0;
}

代码运行结果如下:

0x10fa48f00
0x10fa48f20

可以看出2个add函数是不同的函数指针。编译器编译的时候,根据准则识别到是2个不同的函数,然后分别放到符号表中,符号表的内容如下:

0000000000000000 T __Z3addii
0000000000000020 T __Z3addiii
0000000000000040 T _main
                 U _printf

从符号表不难看出,__Z3addii__Z3addiii 肯定是2个add函数。所以在编译器内部,它会把2个函数分别存入符号表中。

注意事项


  • 重载函数在本质上是相互独立的不同函数
  • 重载函数的函数类型不同
  • 函数返回值不能作为函数重载的依据
  • 函数重载是由函数名和参数列表决定的

所以在编写代码过程中,一定不能用函数返回值来作为依据,它是由函数名和参数列表决定的。

函数重载与函数指针


现在假设有3个函数:

int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char* s)
{
    return strlen(s);
}

3个函数都是符合函数重载的准则,但是现在定义一个函数指针,如下:

typedef int(*PFUNC)(int a);

int c= 0;

PFUNC p = func;

c = p(1);

定义一个函数指针,然后去传入一个int类型的值,请问调用的是上述3个函数中的哪个?

其实完全符合你心里的答案,是调用第一个。但是有几点需要注意下:

当函数重载遇上函数指针:

  • 将重载函数名赋值给函数指针时
    • 1、根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者
    • 2、严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型
    • 3、这里的类型包括 返回值类型 参数类型

注意:

  • 函数重载必然发生在同一个作用域中
  • 编译器需要用参数列表或函数类型进行函数选择
  • 无法直接通过函数名得到重载函数的入口地址

C++和C相互调用


  • 实际工程中C++和C代码相互调用是不可避免的
  • C++编译器能够兼容C语言的编译方式
  • C++编译器会优先使用C++编译的方式
  • extern 关键字能强制让C++编译器进行C方式的编译
    就想这样:
extern 'C'
{
    //do C-style compilation here
}

那如何保证一段C代码只会以C的方式被编译呢?

#include <stdio.h>


#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "add.h"

#ifdef __cplusplus
}
#endif


int main()
{
   int c = add(1, 2);
   
   printf("c = %d\n", c);
   
   return 0;
}

使用 _cplusplus 宏定义

  • _cplusplus是C++编译器内置的标准宏定义
  • _cplusplus的意义是确保C代码以统一的C方式被编译成目标文件

注意事项:

  • C++编译器不能以C的方式编译重载函数
  • 编译方式决定函数名被编译后的目标名
    • C++编译方式将函数名和参数列表编译成目标名
    • C编译方式只将函数名作为目标名进行编译
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