C++函數(shù)重載與重載原理：命名傾軋

2019-11-06 06:10:09

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供稿：網(wǎng)友

一、重載概念與原則：

1、重載概念：

在C原因中，一個(gè)函數(shù)不能與另一個(gè)函數(shù)重名，而在C++中，只要一個(gè)函數(shù)的參數(shù)列表與另一個(gè)函數(shù)的參數(shù)列表不完全相同，函數(shù)名就可以相同。而C++這一特點(diǎn)就是函數(shù)的重載。

同一個(gè)名字因?yàn)閰?shù)列表不同，展現(xiàn)了不同的結(jié)果，也叫靜多態(tài)。

2、重載原則：

①函數(shù)名相同，函數(shù)參數(shù)列表不同(類(lèi)型、個(gè)數(shù)、順序) ②匹配原則1：嚴(yán)格匹配，找到再調(diào)用 ③匹配原則2：通過(guò)隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換尋求一個(gè)匹配，找到則調(diào)用 ④返回值類(lèi)型不構(gòu)成重載條件

/*要是放在C語(yǔ)言中，這段代碼必然是編譯不通過(guò)，而在C++中是合乎重載原則的*/#include <iostream>using namespace std;float abs(float i){ return (i >= 0 ? i : -i);}double abs(double i){ return (i >= 0 ? i : -i);}int abs(int i){ return (i >= 0 ? i : -i);}int main(){ /*abbiguous二義性*/ float i = abs(-5.5f);/*默認(rèn)調(diào)用第一個(gè)abs*/ float j = abs(-4.4);/*默認(rèn)調(diào)用第二個(gè),如果注銷(xiāo)掉第二個(gè)abs，編譯時(shí)出錯(cuò)報(bào)二義性錯(cuò)誤*/ cout << i << endl; cout << j << endl; /*浮點(diǎn)數(shù)默認(rèn)大小(類(lèi)型)*/ cout << "sizeof(4.5)=" << sizeof(4.5) << endl;/*default*/ cout << "sizeof(4.5f)=" << sizeof(4.5f) << endl; return 0;}

注意： 重載時(shí)的二義性：如果計(jì)算機(jī)存在有兩種隱式轉(zhuǎn)換選擇，計(jì)算機(jī)不會(huì)去選，而報(bào)二義性錯(cuò)誤 eg1：double可以隱式轉(zhuǎn)換為float或int，如果abs(-4.4)并且定義float與int分別作為參數(shù)的ads()，編譯時(shí)則會(huì)產(chǎn)生二義性 eg2：double->int/float會(huì)產(chǎn)生兩義性，int->long/double也會(huì)產(chǎn)生兩義性。即兩個(gè)特例重載時(shí)需要注意。為了避免重載中的二義性問(wèn)題，使用時(shí)按所需強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，不要讓計(jì)算機(jī)去自己選擇

二、重載原理：命名傾軋（name mangling）

1、重載原理：name mangling(命名傾軋)：

對(duì)于下面這段程序來(lái)說(shuō)：

#include <iostream>using namespace std;//不設(shè)置，C++編譯器默認(rèn)傾軋void func(int a){cout<<"a = "<<a<<endl;}void func(char a){cout<<"a = "<<a<<endl;}void func(int a, char b){cout<<"a = "<<a<<endl<<"b = "<<b<<endl;}void func(char a, int b){cout<<"a = "<<a<<endl<<"b = "<<b<<endl;}int main(void){ int a = 10; char b = 'b'; func(a); func(b); func(a,b); func(b,a); return 0;}

上面的程序在經(jīng)過(guò)C++編譯器編譯時(shí)就類(lèi)似于變成了下面這種寫(xiě)法，這種寫(xiě)法與其重載函數(shù)名以及參數(shù)類(lèi)型有關(guān)：

#include <iostream>using namespace std;/*定義自動(dòng)傾軋*/void func_i(int a){cout<<"a = "<<a<<endl;}void func_c(char a){cout<<"a = "<<a<<endl;}void func_ic(int a, char b){cout<<"a = "<<a<<endl<<"b = "<<b<<endl;}void func_ci(char a, int b){cout<<"a = "<<a<<endl<<"b = "<<b<<endl;}int main(void){ int a = 10; char b = 'b'; /*調(diào)用也自動(dòng)傾軋*/ func_i(a); func_c(b); func_ic(a,b); func_ci(b,a); return 0;}

2、C++在兼容C時(shí)的不傾軋操作：

在C++中，定義階段與聲明操作階段均會(huì)進(jìn)行傾軋（編譯時(shí)傾軋），使用extern “C”，可以將某函數(shù)設(shè)置為不傾軋，可C++需要傾軋以支持重載，為什么弄一個(gè)不傾軋出來(lái)呢？

分析： 首先，函數(shù)聲明時(shí)與定義時(shí)要么都傾軋，要么都不傾軋，必須得一一對(duì)應(yīng)，否則會(huì)報(bào)函數(shù)找不到的錯(cuò)誤。傾軋是編譯時(shí)進(jìn)行的，而對(duì)于C++要兼容C的問(wèn)題，C++就必須兼容C的語(yǔ)法與C庫(kù)（鏈接庫(kù)），C庫(kù)只在連鏈接時(shí)加入，不存在讓C++編譯器去傾軋的問(wèn)題；而C頭文件中聲明的C庫(kù)函數(shù)在調(diào)用時(shí)會(huì)傾軋，要想使用不參加傾軋的C庫(kù)函數(shù)，C++中編譯時(shí)就不能傾軋C的頭文件中對(duì)于庫(kù)函數(shù)的聲明，即C庫(kù)中已經(jīng)不能修改不傾軋為傾軋，則必須將頭文件中的聲明也設(shè)置為不傾軋，以此與庫(kù)中相互對(duì)應(yīng)。如果查看C的標(biāo)準(zhǔn)頭文件，可以發(fā)現(xiàn)其中有一個(gè)extern “C”，表示不傾軋C的函數(shù)聲明。如下是string.h頭文件中的一部分：

/*查看string.h，發(fā)現(xiàn)在函數(shù)聲明之前，就對(duì)C++編譯器的編譯方式進(jìn)行聲明extern "C"，即聲明為:C++編譯器在編譯時(shí)不傾軋*/#ifndef _INC_STRING#define _INC_STRING#ifdef __cplusplus //如果是C++編譯器就要進(jìn)行不傾軋?jiān)O(shè)置extern "C" {#endif... //函數(shù)聲明等#ifdef __cplusplus//與上面匹配}#endif...

分別查看不同集成承環(huán)境中的string.h文件，都是有對(duì)函數(shù)的extern “C”不傾軋限定：

這里寫(xiě)圖片描述

舉例說(shuō)明：

#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;extern "C"{ void func(int a){cout<<"a = "<<a<<endl;}}int main(void){ int a = 10; func(a); return 0;}

由于定義時(shí)不傾軋，而調(diào)用時(shí)傾軋，經(jīng)過(guò)C++編譯器，其代碼成為：

#include <iostream>using namespace std;/*定義時(shí)設(shè)置成不傾軋，在編譯時(shí)，其函數(shù)名依舊相同*/void func(int a){cout<<"a = "<<a<<endl;}int main(void){ int a = 10; /*經(jīng)C++編譯器，函數(shù)名變?yōu)閮A軋后的函數(shù)名*/ func_i(a); return 0;}

這樣的代碼是不能夠完成編譯的。而要上面的函數(shù)能夠正常調(diào)用，要么定義與調(diào)用時(shí)均遵循默認(rèn)的傾軋，要么均設(shè)置為不傾軋，做法如下：

/*main.cpp*/#include<iostream>#include"func.h"using namespace std;int main(void){ int a = 10; func(a); return 0;}/*func.c*/#include<iostream>using namespace std;extern "C"{ void func(int a){cout<<"a = "<<a<<endl;}}/*func.h*/#ifndef FUNC_H_#define FUNC_H_extern "C" void func(int);//聲明為不傾軋，調(diào)用根據(jù)聲明調(diào)用，自然不傾軋#endif

將函數(shù)聲明與函數(shù)定義時(shí)，都設(shè)置為不傾軋即可。當(dāng)然均不設(shè)置，采用默認(rèn)也是可以編譯通過(guò)的。但是聲明與定義兩部分只要任意一個(gè)設(shè)置為傾軋，另一個(gè)設(shè)置為不傾軋，編譯就不能通過(guò)。

測(cè)試結(jié)果如下：

聲明中不加extern “C”，編譯出錯(cuò): 這里寫(xiě)圖片描述 聲明中加extern “C”，編譯不出錯(cuò):