C++中函数重载分析

文章目录

1 重载的概念
2 C++中的函数重载
- 2.1 函数重载的基本概念
- 2.2 函数重载的条件
- 2.3 函数默认遇上函数重载
- 2.4 编译器调用重载函数的准则
3 重载与指针
- 3.1 函数重载与函数指针
4 类中的函数重载
- 4.1 类中的重载
5 重载的深度意义
- 5.1 重载的意义

1 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。
如：

“洗”和不同的词汇搭配有不同的含义：洗衣服、洗脑、洗脸、洗车、洗马桶……
“play”和不同的单词搭配有不同的含义：play chess, play pinao, play basketball……

思考：重载在自然语言中是随处可见的，那么程序设计中是否也有重载呢？
函数重载。

2 C++中的函数重载

2.1 函数重载的基本概念

函数重载（Function Overload）：

用同一个函数定义不同的函数。
当函数名和不同的参数搭配时函数的含义不同。

2.2 函数重载的条件

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。

上面的两个函数可以构成重载函数。

2.3 函数默认遇上函数重载

当函数默认参数遇上函数重载会发生什么？

函数默认参数VS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;
}   //构成了重载的关系int main(int argc, char *argv[])
{int c = func(1, 2);//error: call of overloaded ‘func(int, int)’ is ambiguous（模糊的）return 0;
}

2.4 编译器调用重载函数的准则

规则如下：

将所有同名函数作为候选者；
尝试寻找可行的候选参数:
- 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。

说明：如果能够精确匹配实参（包含默认参数），那么就不会再去尝试通过类型转换匹配实参。这里是需要注意的地方！

函数重载的注意事项：

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。
函数重载必然发生在同一个作用域中。

编程实验：函数重载的本质

#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;
}
// 查看编译中间文件符号表的工具：vs命令行：DUMPBIN /symbols pathname(xx.obj)

3 重载与指针

3.1 函数重载与函数指针

下面的函数指针将保存哪个函数的地址？

注意：
void fun(int a, int b = 123);

void (*p)(int a) = fun;

//如上直接编译错误（VS中）

函数重载遇上函数指针：
将重载函数名赋值给函数指针时：

根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者。
严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型。

注意：不会跟默认参数扯上关系。

还需要注意以下几点：

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。

4 类中的函数重载

4.1 类中的重载

类中的成员函数可以进行重载：

构造函数的重载。
普通成员函数的重载。
静态成员函数的重载。

问题：全局函数、普通成员函数以及静态成员函数之间是否可以构成重载？

为了回答这个问题，我们有必要把函数重载的本质再拿出来：

重载函数的本质为多个不同的函数。
函数名和参数列表是唯一的标识。
函数重载必须发生在同一个作用域中。

所以上面的答案是：由于不在同一个作用域，所以全局函数和类中的普通成员函数、静态成员函数之间不构成重载。而普通的成员函数和静态成员函数之间可以构成重载。

示例代码：

#include <stdio.h>class Test
{int i;
public:Test(){printf("Test::Test()\n");this->i = 0;}Test(int i){printf("Test::Test(int i)\n");this->i = i;}Test(const Test& obj){printf("Test(const Test& obj)\n");this->i = obj.i;}static void func(){printf("void Test::func()\n");}void func(int i){printf("void Test::func(int i), i = %d\n", i);}int getI(){return i;}
};void func()
{printf("void func()\n");
}void func(int i)
{printf("void func(int i), i = %d\n", i);
}int main()
{func();func(1);Test t;        // Test::Test()Test t1(1);    // Test::Test(int i)Test t2(t1);   // Test(const Test& obj)func();        // void func()Test::func();  // void Test::func()func(2);       // void func(int i), i = 2;t1.func(2);    // void Test::func(int i), i = 2t1.func();     // void Test::func()return 0;
}

5 重载的深度意义

5.1 重载的意义

意义如下：

通过函数名对函数功能进行提示。
通过参数列表对函数用法进行提示。
扩展系统中已经存在的函数功能。

重载的意义分析：

#include <stdio.h>
#include <string.h>char* strcpy(char* buf, const char* str, unsigned int n)
{return strncpy(buf, str, n);
}int main()
{const char* s = "D.T.Software";char buf[8] = {0};//strcpy(buf, s);strcpy(buf, s, sizeof(buf)-1);printf("%s\n", buf);return 0;
}

重载能够扩展系统中已经存在的函数功能，重载也能够扩展更多的功能，操作符重载就是最重要的功能之一！

参考资料：

C++深度解析教程