C++基础（函数重载）

2024-06-26 22:01| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录函数重载一、函数重载的概念二、判断函数重载的规则三、函数重载解析的步骤四、名字粉碎（名字修饰）五、C++编译时函数名修饰约定规则六、总结6.1 函数重载的依据6.2 返回类型不同的函数是否可以重载

函数重载

首先，以C语言实现int, double,char 类型的比较大小函数为例：

int my_max_i(int a,int b) { reurn a > b ? a : b;} double my_max_d(double a,double b) { return a > b ? a : b;} char my_max_c(char a,char b) { return a > b ? a : b;}

观察这些函数可以发现：

这些函数都执行了相同的一般性动作;都返回两个形参中的最大值；

从用户的角度来看，只有一种操作，就是判断最大值，至于怎样完成其细节，函数的用户一点也不关心。

这种词汇上的复杂性不是 “判断参数中的最大值” 问题本身固有的，而是反映了程序设计环境的一种局限性：在同一个域中出现的名字必须指向一个唯实体（函数体) 。

这种复杂性给程序员带来了一个实际问题 ,他们必须记住或查找每一个函数名字。函数重载把程序员从这种词汇复杂性中解放出来。

一、函数重载的概念

在C++中可以为两个或两个以上的函数提供相同的函数名称，只要参数类型不同，或参数类型相同而参数的个数不同，称为函数重载。

// my_max + 参数表 int my_max(int a,int b) { return a > b ? a : b; } char my_max(char a,char b) { return a > b ? a : b; } double my_max(double a,double b) { return a > b ? a : b; } //每个同名函数的参数表是惟一 int main() { int ix = my_max(12,23); double dx = my_max(12.23,34.45); char chx = my_max('a','b'); return 0; }

编译器的工作：当一个函数名在同一个域中被声明多次时，编译器按如下步骤解释第二个（以及后续的）的声明。如果两个函数的参数表中参数的个数或类型或顺序不同，则认为这两个函数是重载。

例如：

// 重载函数 void print(int a,char b); void print(char a,int b); 二、判断函数重载的规则 1. 如果两个函数的参数表相同，但是返回类型不同，会被标记为编译错误：函数的重复声明 int my_max(int a,int b) { return a > b ? a : b; } unsigned int my_max(int a,int b) // error; { return a > b ? a : b; } int main() { int ix = my_max(12,23); unsigned int = my_max(12,23); // error; reutrn 0; } 2. 参数表的比较过程与形参名无关 // 声明同一个函数 int my_add(int a,int b); int my_add(int x,int y); 3. 如果在两个函数的参数表中，只有缺省实参不同，则第二个声明被视为第一个的重复声明 void Print(int *br,int n); void Print(int *br,int len = 10); 4. typedef 名为现有的数据类型提供了一个替换名，它并没有创建一个新类型，因此，如果两个函数参数表的区别只在于一个使用了typedef，而另一个使用了与 typedef 相应的类型。则该参数表被视为相同的参数列表 typedef unsigned int u_int; int Print(u_int a) int Print(unsigned int b); 5. 当一个形参类型有 const 或 volatile 修饰时，如果形参是按值传递方式定义，在识别函数声明是否相同时，并不考虑 const 和 volatile 修饰符 void fun(int a){ } void fun(const int a) { } 6. 当一个形参类型有 const 或 volatile 修饰时，如果形参定义指针或引用时，在识别函数声明是否相同时，就要考虑 const 和 volatile 修饰符 void fun(int *p) {} void fun(const int *p) {} void fun(int &a) {} void fun(const int &a) {} 7. 注意函数调用的二义性

如果在两个函数的参数表中，形参类型相同，而形参个数不同，形参默认值将会影响函数的重载

void fun(int a){} void fun(int a,int b){} void fun(int a ,int b = 10); 三、函数重载解析的步骤确定函数调用考虑的重载函数的集合, 确定函数调用中实参表的属性；从重载函数集合中选择函数 ,该函数可以在 (给出实参个数和类型 )的情况下可以调用函数；选择与调用最匹配的函数。四、名字粉碎（名字修饰）

“C”或者“C++”函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别。修饰名是编译器在编译函数定义或者原型时生成的字符串。

修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。

调用约定： __stdcall 是Pascal程序的缺省调用方式，通常用于Win32 Api中，函数采用从右到左的压栈方式，自己在退出时清空堆栈。

C调用约定（即用 __cdecl 关键字说明）按从右至左的顺序压参数入栈，由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的（正因为如此，实现可变参数的函数只能使用该调用约定）。

__fastcall 调用约定是“人”如其名，它的主要特点就是快，因为它是通过寄存器来传送参数的（实际上，它用 ECX 和 EDX 传送前两个双字（ DWORD ）或更小的参数，剩下的参数仍旧自右向左压栈传送，被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈），在函数名修饰约定方面，它和前两者均不同。

thiscall 仅仅应用于“ C++ ”类的成员函数。 this 指针存放于ECX 寄存器，参数从右到左。 thiscall 不是关键词，因此不能被程序员指定。

在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预编译（预处理）、编译、汇编、链接。Name Mangling是一种在编译过程中，将函数名、变量名的名字重新命名的机制。

C 语言编译时函数名修饰约定规则

__cdecl是C/C++的缺省调用方式, 调用约定函数名字前面添加了下划线前缀。

格式：_functionname 在这里插入图片描述

__stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个“@”符号和其参数的字节数。

格式：_functionname@number; 在这里插入图片描述

__fastcall 调用约定在输出函数名前加上一个“ @ ”符号，函数名后面也是一个“ @ ”符号和其参数的字节数。

格式: @functionname@number 在这里插入图片描述

五、C++编译时函数名修饰约定规则

__cdecl 调用约定： 1、以“?”标识函数名的开始，后跟函数名； 2、函数名后面以“@@YA”标识参数表的开始，后跟参数表； 3、参数表以代号表示：

X – voidD – charE – unsigned charF – shortH – intI – unsigned intJ – longK – unsigned longM – floatN – double_N – bool

PA----表示指针，后面的代号表明指针类型，如果相同类型的指针连续出现，以“ 0 ”代替，一个“ 0 ”代表一次重复； 4、参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前; 5、参数表后以“@Z”标识整个名字的结束，如果该函数无参数，则以“ Z ”标识结束。

//(?my_add_int@@YGHHH@Z) int __stdcall my_add_int(int a, int b) { return a + b; } //(?print_int@@YAXH@Z) void __cdecl print_int(int a) { printf("%d ", a); } // (?fun@@YIXXZ) void __fastcall fun() { } int main() { my_add_int(12, 23); print_int(12); fun(); return 0; }

C++函数是重载

//(?my_max@@YAHHH@Z) int my_max(int a, int b); //(?my_max@@YADDD@Z) char my_max(char a, char b); //(?my_max@@YANNN@Z) double my_max(double a, double b); int main() { my_max(12, 23); my_max('a', 'b'); my_max(12.23, 34.45); return 0; }

关键字 : extern “C” ：函数名以C的方式修饰约定规则； extern “C＋＋” ：函数名以C＋＋的方式修饰约定规则；

六、总结 6.1 函数重载的依据

函数形参的个数

函数形参的类型

形参的顺序

不能把返回值作为函数重载的条件，原因是编译器在编译时不会去判断函数的返回类型，函数只有调用后，编译器才会去验证返回类型，所以返回值不能作为函数重载的依据。

常函数 const 可以作为函数重载判断依据，原因：重载[]运算符时，有没有const的区别是：有const只读，没有const读写都可以。

6.2 返回类型不同的函数是否可以重载

两个方法方法名相同，返回值类型不同不可以构成函数重载。

函数重载是同一范围中声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同，也就是说用同一个函数完成不同的功能。不能只有函数返回值类型不同。

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