C++修炼之练气期三层——函数重载

目录

1.引例

2.函数重载的概念

3.C++支持函数重载的原理 

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1.引例

倘若现在要实现一个加法计算器，用C语言实现的话我们会选择这样的方式：

int Add_int(int a, int b)
{return a + b;
}double Add_double(double a, double b)
{return a + b;
}

在使用加法计算器时，需要根据需求调用不同的函数：

int main()
{cout << Add_int(10, 20) << endl;cout << Add_double(2.2, 3.3) << endl;return 0;
}

这里存在一个让人不舒服的点，明明都是简单的加法操作，却因为参数不同的原因在调用函数时需要指定函数名。凭什么它们两个函数不能都叫作Add呢？

针对这个问题，C++中提出了函数重载的概念。函数定义时可以重名，调用函数时，编译器会根据所传参数的类型自动匹配相应的函数。

例如，有了函数重载后，加法计算器就可以这样设计：

int Add(int a, int b)
{return a + b;
}double Add(double a, double b)
{return a + b;
}int main()
{//调用函数cout << Add_int(10, 20) << endl;cout << Add_double(2.2, 3.3) << endl;return 0;
}

2.函数重载的概念

函数重载：是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。例如：

#include<iostream>
using namespace std;//1.参数类型不同
int Add(int a, int b)
{return a + b;
}double Add(double a, double b)
{return a + b;
}//2.参数个数不同
int Add(int a, int b)
{return a + b;
}int Add(int a, int b, int c)
{return a + b + c;
}//3.参数类型的顺序不同void F(int a, char b)
{//...
}void F(char a, int b)
{//...
}int main()
{Add(10, 20);Add(10, 20, 30);Add(2.2, 3.3);F(10, 'a');F('a', 10);return 0;
}

3.C++支持函数重载的原理 

我们用函数重载定义函数Add，在我们眼中，两个函数名字相同，参数不同，调用函数时，我们知道应该调用哪个，那么编译器在链接阶段，如何知道去哪寻找对应的函数栈帧呢？

int Add(int a, int b)
{return a + b;
}double Add(double a, double b)
{return a + b;
}int main()
{Add(10, 20);Add(2.2, 3.3);return 0;
}

其实编译器在编译与汇编阶段，会对函数名做修饰。不同的编译器对函数名的修饰也不同，为了方便观察，这里以Linux环境下的g++编译器为例。输入指令查看可执行程序反汇编的代码：

g++ Test.cpp -o Testcpp
objdump -S Testcpp

以下是Linux下g++修饰的汇编代码：

为了作对比，我们再看看没有函数重载的C语言是否会对函数名做修饰：

gcc Test.c -o Testc
objdump -S Testc

C代码：

#include<stdio.h>int Add_int(int a, int b)
{return a + b;
}double Add_double(double a, double b)
{return a + b;
}int main()
{Add_int(10, 20);Add_double(2.2, 3.3);return 0;
}

 汇编代码：

通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。 

最后补充，如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。