【C++】入门知识之 函数重载

前言

提到重载这个词，我们会想到什么呢？重载有一种一词多义的意思，中华文化博大精深，之前有一个笑话，中国的乒乓球谁都打不过，男足谁都打不过，哈哈哈这也是非常有意思的，但是今天我们要研究的是函数重载，看看重载和函数在一起会碰撞出什么火花呢？

函数重载概念

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。

这里要注意构成函数重载的条件只有三个：参数个数不同 参数类型不同 参数类型数据不同，如果函数的返回值类型不同是不构成函数重载的。

下边代码中的三种方式都构成函数重载，我们也可以来证实一下。

#include<iostream>
using namespace std;
// 1、参数类型不同
int Add(int left, int right)
{cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}// 2、参数个数不同
void f()
{cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{cout << "f(int a)" << endl;
}// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{Add(10, 20);Add(10.1, 20.2);f();f(10);f(10, 'a');f('a', 10);return 0;
}

C++支持函数重载的原理

我们知道了C++可以支持函数重载，那么他的原理到底是什么呢？为什么C语言不支持呢？这里就必须要提到了名字修饰这个概念了。

之前的文章中有提到C/C++中的程序要运行起来必须有编译链接两个阶段，但是编译又分为预处理，编译，汇编。

预处理阶段：

主要完成头文件展开，宏定义替换，注释的删除几个过程，形成test.i文件。

编译阶段：

主要完成语法分析，词法分析，语义分析，符号汇总，转换为汇编指令，形成test.s文件。

汇编阶段：

主要形成符号表，将汇编语言转换为二进制语言，形成test.o文件。

链接阶段：

将形成的.o文件链接起来，形成段表，以及符号表的合并重定位。

我们发现在汇编阶段为形成符号表，C语言中的符号表的名称直接就是函数名，这才导致如果一个文件中有重载函数会造成冲突和二义性，这肯定是不行的，但是为什么C++可以函数重载呢？由于Windows环境下不好观察，我们使用Linux环境来观察一下：

使用以下指令：

#include<iostream>
using namespace std;
int Add(int left, int right)
{cout << "int Add(int left, int right)" << endl;return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{cout << "double Add(double left, double right)" << endl;return left + right;
}
int main()
{Add(10, 20);Add(10.1, 20.2);
}

我们发现函数名虽然相同，但是修饰后的名称并不相同，这也就是C++重载函数可以使用的原因，在构成符号表的时候，他们都是不同的名称，我们再来看几个样例。

#include<iostream>
using namespace std;
// 3、参数类型顺序不同
void f(int a, char b)
{cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{cout << "f(char b, int a)" << endl;
}
int main()
{Add(10,'a');Add('a',10);
}

我们也能看出函数名修饰是跟参数有关系，我们也能大概总结出gcc编译器的命名规则。

g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

总之构成函数重载的三要素就是参数个数不同，参数类型不同，参数类型顺序不同，这样才会在构成符号表的时候名称不同，只有这样，在链接的时候才不会产生二义性。