7 函数重载

目录

1 C++ 中的函数重载

  • 函数重载（Function Overload）

    • 用同一个函数名定义不同的函数
    • 当函数名和不同的参数搭配时函数的含义不同

  • 示例

    • Demo

      #include <stdio.h>
#include <string.h>

int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char* s)
{
    return strlen(s);
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%d
", func(3));  //3
    printf("%d
", func(4, 5));  //9
    printf("%d
", func("ABCD"));  //4
    
    return 0;
}

  • 函数重载至少满足下面的一个条件

    • 参数个数不同
    • 参数类型不同
    • 参数顺序不同

2 函数默认参数与函数重载

  • 当函数默认参数遇到函数重载会发生什么？

    • Demo

      #include <stdio.h>

int func(int a, int b, int c = 0)
{
    return a * b * c;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    int c = func(1, 2);
    
    printf("c = %d
",c);
    
    return 0;
}

    • 编译

      test.cpp:15:21: error: call of overloaded ‘func(int, int)’ is ambiguous
     int c = func(1,2);
                     ^
test.cpp:3:5: note: candidate: int func(int, int, int)
 int func(int a,int b,int c = 0)
     ^
test.cpp:8:5: note: candidate: int func(int, int)
 int func(int a,int b)
     ^

  • 编译器调用重载函数的准则

    • 将所有同名函数作为候选者

    • 尝试寻找可行的候选函数

      • 精确匹配实参
      • 通过默认参数能够匹配实参
      • 通过默认类型转换匹配实参

    • 匹配失败

      • 最终寻找到的候选函数不唯一，则出现二义性，编译失败
      • 无法匹配所有候选者，函数未定义，编译失败

  • 函数重载的注意事项

    • 重载函数在本质上是相互独立的不同函数
    • 重载函数的函数类型不同
    • 函数返回值不能作为函数重载的依据，函数重载是由函数名和参数列表决定的

  • 示例：函数重载的本质

    • Demo

      #include <stdio.h>

int add(int a, int b)  // int(int, int)
{
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) // int(int, int, int)
{
    return a + b + c;
}

int main()
{
    printf("%p
", (int(*)(int, int))add);
    printf("%p
", (int(*)(int, int, int))add);

    return 0;
}

    • 编译运行

      0x804840b
0x8048418

3 重载与指针

  • 问题：下面的函数指针将保存哪个函数的地址？

    • 第一个
    int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a,int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char* s)
{
    return strlen(s);
}

typedef int(*PFUNC)(int a);

int c = 0;

PFUNC p = func;

c = p(1);  //1

  • 函数重载遇到函数指针：将重载函数名赋值给函数指针时

    • 根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者
    • 严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型

  • 示例：函数重载 VS 函数指针

    • Demo

      #include <stdio.h>
#include <string.h>

int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char* s)
{
    return strlen(s);
}

typedef double(*PFUNC)(int a);  //函数指针，无法匹配


int main(int argc, char *argv[])
{
    int c = 0;

    PFUNC p = func;
        
    c = p(1);   
    
    printf("c = %d
", c);

    return 0;
}

    • 编译

      test.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
test.cpp:26: error: no matches converting function ‘func’ to type ‘double (*)(int)’
test.cpp:4: error: candidates are: int func(int)
test.cpp:9: error:                 int func(int, int)
test.cpp:14: error:                 int func(const char*)

  • 注意

    • 函数重载必然发生在同一个作用域中

    • 编译器需要用参数列表或函数类型进行函数选择，不考虑返回值，但是当遇到函数指针时，需要考虑函数类型（参数，返回值），需要严格匹配

    • 无法直接通过函数名得到重载函数的入口地址

      • Demo

        #include <stdio.h>

int add(int a, int b)  // int(int, int)
{
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) // int(int, int, int)
{
    return a + b + c;
}

int main()
{
    printf("%p
", add);
    printf("%p
", add);

    return 0;
}

      • 编译

        test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:15: error: overloaded function with no contextual type information
test.cpp:16: error: overloaded function with no contextual type information

      • 修改：利用强制类型转换

        #include <stdio.h>

int add(int a, int b)  // int(int, int)
{
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) // int(int, int, int)
{
    return a + b + c;
}

int main()
{
    printf("%p
", (int(*)(int, int))add);  //强制类型转换为函数指针：int(*)(int, int)
    printf("%p
", (int(*)(int, int, int))add);//强制类型转换为函数指针：int(*)(int, int,int)

    return 0;
}

4 C++ 和 C 相互调用

  • 实际工程中 C++ 和 C 代码相互调用是不可避免的

  • C++ 编译器能够兼容 C 语言的编译方式

  • C++ 编译器会优先使用 C++ 编译的方式

  • extern 关键字能够强制让 C++ 编译器进行 C 方式的编译

    extern "C"
{
    //do C-style compilation here
}

  • 示例：

    • Demo

      //add.h
int add(int a, int b);


//add.c
#include "add.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}


//main.c
#include <stdio.h>

#include "add.h"

int main()
{
    int c = add(1, 2);
    
    printf("c = %d
", c);
    
    return 0;
}

    • 编译

      /tmp/ccnrEzcf.o: In function `main':
test.cpp:(.text+0x19): undefined reference to `add(int, int)'
collect2: ld returned 1 exit status

    • 修正

      //add.h
int add(int a, int b);


//add.c
#include "add.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}


//main.c
#include <stdio.h>
extern "C" 
{
    #include "add.h"
}

int main()
{
    int c = add(1, 2);
    
    printf("c = %d
", c);
    
    return 0;
}

    • 编译运行

      3

  • 问题：如何保证一段 C 代码只会被以 C 的方式被编译？

    • __cplusplus 是 C++ 编译器内置的标准宏定义
    • __cplusplus 的意义：确保 C 代码以统一的 C 方式被编译成目标文件
    #ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
    
//C-style Compilation
  
#ifdef __ cplusplus  
}
#endif

  • 示例：C++ 调用 C 函数

    • Demo

      //main.c
#include <stdio.h>


#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "add.h"

#ifdef __cplusplus
}
#endif


int main()
{
    int c = add(1, 2);
    
    printf("c = %d
", c);  //3
    
    return 0;
}

    • C 语言编译器：gcc main.c 通过

    • C++ 编译器：g++ main.c 通过

  • 注意

    • C++ 编译器不能以 C 的方式编译重载函数

    • 编译方式决定函数名被编译后的目标名

      • C++ 编译方式将函数名和参数列表编译成目标名

      • C 编译方式只将函数名作为目标名进行编译

        • Demo

          int add(int a,int b)
{
    return a + b;
}

int add(int a,int b,int c)
{
    return a + b + c;
}

        • C++ 方式编译：g++ -c test.cpp -o test.oo -> nm test.oo

          00000000 T _Z3addii
0000000e T _Z3addiii
         U __gxx_personality_v0

        • C 方式编译

          extern "C"
{
int add(int a,int b)
{
    return a + b;
}

int add(int a,int b,int c)
{
    return a + b + c;
}
}

        • 编译：g++ -c test.cpp -o test.oo

          test.cpp: In function ‘int add(int, int, int)’:
test.cpp:8: error: declaration of C function ‘int add(int, int, int)’ conflicts with
test.cpp:3: error: previous declaration ‘int add(int, int)’ here
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原文地址：https://www.cnblogs.com/bky-hbq/p/13708830.html