C++教程:C++函數(shù)重載詳解
2020-05-23 14:27:47
供稿：網(wǎng)友
我們?cè)陂_瓶瓶罐罐的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遭遇因各種瓶口規(guī)格不同而找不到合適的工具的尷尬。所以有時(shí)候就為了開個(gè)瓶，家里要備多種規(guī)格的開瓶器。同樣是開個(gè)瓶子嘛，何必這么麻煩？于是有人發(fā)明了多功能開瓶器，不管啤酒瓶汽水瓶還是軟木塞的紅酒瓶都能輕松打開。
然而開瓶器的問(wèn)題也會(huì)發(fā)生到程序設(shè)計(jì)中。比如我們要編寫一個(gè)函數(shù)來(lái)求一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值，然而整數(shù)、浮點(diǎn)型數(shù)、雙精度型數(shù)都有絕對(duì)值，但為它們編寫的函數(shù)返回值類型卻是各不相同的。比如：
int iabs(int a);
float fabs(float a);
double dabs(double a);
這樣是不是有點(diǎn)備了多種開瓶器的感覺？我們能不能在程序設(shè)計(jì)中也做一個(gè)多功能的開瓶器，把所有數(shù)據(jù)類型的求絕對(duì)值都交給abs這一個(gè)函數(shù)呢？
在C++中，我們也能夠把具有相同功能的函數(shù)整合到一個(gè)函數(shù)上，而不必去寫好多個(gè)函數(shù)名不同的函數(shù)，這叫做函數(shù)的重（音chóng）載（Overload）。重載的本質(zhì)是多個(gè)函數(shù)共用同一個(gè)函數(shù)名。
我們先來(lái)看一個(gè)函數(shù)重載的實(shí)例：（程序6.3）
#include "iostream.h"
int abs(int a);//當(dāng)參數(shù)為整型數(shù)據(jù)時(shí)的函數(shù)原型
float abs(float a);//當(dāng)參數(shù)為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)時(shí)的函數(shù)原型
double abs(double a);//當(dāng)參數(shù)為雙精度型數(shù)據(jù)時(shí)的函數(shù)原型
int main()
{
int a=-5,b=3;
float c=-2.4f,d=8.4f;
double e=-3e-9,f=3e6;
cout <<"a=" <<abs(a) <<endl <<"b=" <<abs(b) <<endl;//輸出函數(shù)返回的結(jié)果
cout <<"c=" <<abs(c) <<endl <<"d=" <<abs(d) <<endl;
cout <<"e=" <<abs(e) <<endl <<"f=" <<abs(f) <<endl;
return 0;
}
int abs(int a)//函數(shù)定義
{
cout <<"int abs" <<endl;//顯示運(yùn)行了哪個(gè)函數(shù)
return (a>=0?a:-a);//如果a大于等于零則返回a，否則返回-a。
}
float abs(float a)
{
cout <<"float abs" <<endl;
return (a>=0?a:-a);
}
double abs(double a)
{
cout <<"double abs" <<endl;
return (a>=0?a:-a);
}
運(yùn)行結(jié)果：
int abs
int abs
a=5
b=3
float abs
float abs
c=2.4
d=8.4
double abs
double abs
e=3e-009
f=3e+006
運(yùn)行結(jié)果表明，abs函數(shù)果然能夠處理三種不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)了。那么我們?cè)鯓硬拍茏约涸煲粋€(gè)“多功能工具”呢？
其實(shí)要編寫一個(gè)重載函數(shù)并不是很麻煩。首先，我們要告訴電腦，同一個(gè)函數(shù)名存在了多種定義，所以，我們要給同一個(gè)函數(shù)名寫上多種函數(shù)原型（如程序6.3的第二到第四行）；其次，我們要對(duì)應(yīng)這些函數(shù)原型，分別寫上這些函數(shù)的定義（如程序6.3的主函數(shù)體之后，對(duì)三個(gè)abs函數(shù)的定義）。
然而電腦又是如何來(lái)識(shí)別這些使用在不同環(huán)境下的“工具”的呢？
在日常生活中使用到多功能工具，如果我們不知道具體應(yīng)該使用哪個(gè)工具，我們會(huì)把每個(gè)工具放上去試一試，如果只有唯一一個(gè)工具適合，那么我們就毫無(wú)疑問(wèn)地能夠確定就是使用它了。但是如果出現(xiàn)了兩個(gè)或者兩個(gè)以上工具都能適合，我們就分不清到底應(yīng)該使用哪個(gè)是正確的了。
電腦的做法和我們是類似的。電腦是依靠函數(shù)聲明時(shí)參數(shù)表中參數(shù)個(gè)數(shù)、各參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和順序來(lái)判斷到底要運(yùn)行哪個(gè)函數(shù)的。因此，當(dāng)重載函數(shù)參數(shù)表完全相同的時(shí)候，電腦便無(wú)法判斷應(yīng)該運(yùn)行哪個(gè)函數(shù)，于是程序就出錯(cuò)了。
我們了解了電腦是如何識(shí)別重載函數(shù)以后，發(fā)現(xiàn)要編寫一個(gè)重載函數(shù)還是需要注意一些地方的，那就是：在重載函數(shù)中，任意兩個(gè)函數(shù)的參數(shù)表中的參數(shù)個(gè)數(shù)、各參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和順序不能完全一樣。例如int func(int a,char b)和float func(int c,char d)就不能重載，因?yàn)樗鼈兊膮?shù)個(gè)數(shù)、各參數(shù)的類型和順序完全一樣，即使形參名不同、返回值類型不同也是無(wú)濟(jì)于事的。
在調(diào)用一個(gè)重載函數(shù)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生找不到一個(gè)完全合適的函數(shù)。這時(shí)候，就需要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。由于這種方法可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)類型不嚴(yán)格符合，且在充分考慮問(wèn)題后，這種情況是可以盡量避免的，所以這里不再就這個(gè)問(wèn)題展開論述。有興趣的讀者可以查閱其他C++的參考資料。
算法時(shí)間：重載函數(shù)
從某種意義上說(shuō)，重載函數(shù)是方便了函數(shù)的使用者。在前一節(jié)我們知道，如果完成了所有函數(shù)的編寫，那么完成一個(gè)程序就像搭積木一樣簡(jiǎn)單了。然而如果功能相似名字卻不同的函數(shù)太多，那么多“積木”搭起來(lái)也未必簡(jiǎn)單。當(dāng)函數(shù)的編寫者充分考慮了不同情況下應(yīng)該運(yùn)行稍有不同的函數(shù)，函數(shù)的使用者就不必為這些小細(xì)節(jié)而煩惱了。不過(guò)重載函數(shù)的函數(shù)名還是應(yīng)該符合其功能，如果把功能完全不同的函數(shù)重載，那么就大大影響了程序的可讀性。
