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【C++】函数重载的形式及其背后原理
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常言道：中国有俩球，谁都赢不了！这句话在不同的语境下有不同的意思 C++中，函数支持在同一作用域下声明几个功能类似的同名函数，但需要遵守以下规定 形参个数不同形参类型不同形参类型的顺序不同编译器会在调用这些同名函数的时候，根据具体情况来选择不同的函数 感谢你关注慕雪，欢迎来我的寒舍坐坐❄慕雪的寒舍 文章目录 1.函数重载的样式1.1形参类型不同1.2形参个数不同1.3形参类型顺序不同1.4非函数重载 2.C++实现函数重载的原理2.1编译生成可执行文件2.2查看汇编2.2.1汇编函数名的含义2.2.2查看C语言汇编 2.3得出结论 3.语法extern"C"3.1C++调用C语言静态库3.2用条件编译解决问题3.3C语言调用C++的库 4自己整一个静态库4.1C++调用C语言静态库4.2C语言调用C++静态库勘误，上述结论错误 结语 1.函数重载的样式上面提到了函数重载的3个规定，下面让我们来用具体示例认识一下它们 假设我们需要一个A+B的代码，如果每次都需要根据不同数据类型来写不同的函数去实现这个功能，未免有点太过繁杂。 在C++中，只需要修改函数的参数，即构成了函数重载，编译器就会自己选择对应的函数进行相加操作 1.1形参类型不同 //函数重载 int Add(int a, int rb){ return a + b; } long Add(long a, long b){ return a + b; } double Add(double a, double b){ return a + b; } int main() { cout return a + b + c; }
这里的顺序并不是a和b的顺序哈！只把a和b换一个位置是不构成函数重载的 这里指的是先传int再传double，和先传double再传int的两种函数 //形参类型的顺序不同 void Add(int a, double b) { cout return a+b; } double Add(double a,double b){ return a+b; } //test.cpp #include "Add.h" int main() { cout f(3,4); return 0; }编译程序后，执行objdump -S，可以看到f函数被命名为_Z1fii，代表函数名长度为1，原本函数名f，和函数参数(int ,int)
现在我们知道了汇编中这个函数名的命名规则，那它和C++支持函数重载有什么关系呢？ 在这之前，我们还需看看c语言程序，汇编代码中函数又是怎么命名的 2.2.2查看C语言汇编这里我把之前的函数修改成了C语言的样式，gcc编译后再来看看它的汇编 void f(int a,int b){ printf("%d %d\n",a,b); }
然后你就会发现，C语言汇编代码中的函数名，就是函数原本的名字f，没有添加任何东西！
看到这里，你能猜出来为什么C++支持函数汇编，而C语言不支持了吗？ 没错！那是因为C++的汇编代码中，函数名还保存了函数的形参类型，而C语言中并没有保存，自然无法区分两个函数 这个汇编函数名的命名方式也能解释C++函数重载的3种样式 假设我们有一个fun函数，那么我们可以推断出它的汇编函数名 类型形式一形式二形参个数不同_Z3funii(int,int)_Z3funiii(int,int,int)形参类型不同_Z3funii(int,int)_Z3fundd(double,double)形参类型顺序不同_Z3funid(int,double)_Z3fundi(double,int)同时也能解释为何只修改函数返回值类型是不构成重载的，因为汇编代码中没有保存函数的返回值 正因为C++在汇编处理中能够以这种命名方式来区分同名的不同函数，并给它们赋予不同的地址，编译器在链接符号表的时候，才能通过函数传参的不同找到它需要调用的对应函数的地址
在main函数的汇编中，也能找到对应函数的调用操作
因为C++汇编处理中对函数名的修饰和C语言不同，所以C++中有这么一个语法，专门用来告诉编译器，某某某函数要用C语言的规则来修饰 #include using namespace std; extern "C" int fun(int a,int b); int main() { int sum=fun(1,2); return 0; } int fun(int a,int b){ return a+b; }可以看到，使用这种方式修饰的fun函数，在汇编中就只有函数名，而不是C++形式原本的_Z3funii
这样C语言的代码就可以链接这种方式写的C++静态库（前提是这个静态库中没有函数重载和C++的语法） 然后我就想问：这和C的静态库有啥区别…… 当然有了！一个库里面有很多很多代码，总有些函数接口是C语言也能支持的嘛，这些接口就用C语言的方式来修饰，这样C语言也能调用了，不一举两得？ 3.1C++调用C语言静态库除了更改修饰方式外，extern"C"还用于让C++程序来调用C语言写的库 比如树莓派要用到的wiringPi库，它是用C语言实现的，在编程为静态库后，里面汇编对函数的修饰就固定了，并没有C++下的_Z1...和参数类型修饰。 这时候如果用C++直接来调用这个函数，C++程序是找不到对应的函数的。在这种情况下，extern"C"的作用就是让编译器以C语言的方式去寻找对应函数 比如下图的代码，调用了wiringPi库里面的初始化函数，是最常用的一个函数
我们用G++编译器编译这个代码，就会发现，欸tnnd怎么没有报错啊？
其实吧，库函数的开发者早就想到了这一点。在平日编程中，也有办法来解决这个问题——那就是用条件编译指令！ 3.2用条件编译解决问题前情提要：在C++的编译环境中有一个预定义符号__cplusplus cout int a = 0; } using namespace muxue;
现在可以确认我们的结论，只有不包含任何C++的语法和函数重载的C++静态库，才能正常被C语言项目调用！ 勘误，上述结论错误22-05-06，在同学的提示下，发现了这个错误 之前C调用C++的方式有问题，因为我是直接把C++的语法放到了头文件中，在展开的时候C程序编译会报错 但如果把C++的语法放入cpp文件，头文件中不包含的话，就不会报错了！
可以看到在最后的测试项目中，C语言程序成功调用了c++的语法并正确输出了内容
这也能解释我关于谷歌TCmalloc库的疑惑了，看来C和C++真的是互通有无啊！ 结语本篇笔记详细解释了C++中函数重载的类型，以及背后的实现原理。 这个博客花了我整整4小时的时间，感觉很充实！ 所以求个赞不过分吧！谢谢大家！
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