c++ 函数重载 与引用

Posted 2021-06-29 程序猿是小贺

函数重载

背景：自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。 比如：以前有一个笑话，国有两个体育项目大家根本不用看，也不用担心。一个是乒乓球，一个是男足。前 者是“谁也赢不了！”，后者是“谁也赢不了！”

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)必须不同。

int Add(int a, int b)
{
 return a+b;
}
double Add(double a, double b)
{
 return a+b;
}
long Add(long a, long b)
{
 return a+b;
}
int main()
{
 Add(10, 20);
 Add(10.0, 20.0);
 Add(10L, 20L);
 
 return 0;
}

注：函数重载与返回值类型是否相同无关，只有返回值类型不同则不构成重载

short Add(short l, short r)
{
 return l+r;
}
int Add(short l, short r)
{
 return l+r;
}

这两个函数只是返回值不同，并不构成函数重载。

函数重载调用原理

在编译阶段，编译器会对函数实参类型进行推演，根据推演的结果选择合适的函数进行调用，如果有合适的函数则调用，么有的话则会进行隐式类型转化，转化后有则调用，还没有则会报错。

在底层的实现原理： 实在编译阶段根据实参的类型来确定到底调用哪个重载方法

在C++调用约定(_cdecl 调用约定)中Add函数在底层被解析为：
"int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
"double __cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z）
"long __cdecl Add(long,long)" (?Add@@YAJJJ@Z)

extern C
在C++ 程序中调用被 C 编译器编译后的函数，为什么要加 extern “C”声明？ 

1. C++中可以通过在函数声明前加 extern "C" 将一个函数按照 C 语言的风格来进行编译。
2. C++语言支持函数重载。而C不支持函数重载。
3. 函数在C中和C++中编译过的函数名字是不一样的。加上extern”C”是说明是说明C已经编译过的。 

例如：假设某个函数的原型为： void fun(int x, int y);该函数被C 编译器编译后在库中的名字为_fun， 而C++ 编译器则会产生像_fun_int_int 之类的名字，加上extren”C”后，就相当于告诉编译器，函数fun是个C编译后的函数，在库里应该找的是_fun,而不是_fun_int_int。

2.引用

2.1概念

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它 引用的变量共用同一块内存空间。

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

int &ra = a;

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

2.2引用特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

 

2.3常引用

常引用声明方式：const 类型标识符&引用名=目标变量名。

 

const int& ra = a;

 用这种方式声明的引用，不能通过引用对目标变量的值进行修改,从而使引用的目标成为const，达到了引用的安全性。

2.4 使用场景

1. 做参数

void Swap(int& left, int& right)
{
 int temp = left;
 left = right;
 right = temp;
}

2. 做返回值

int& Add(int a, int b)
{
 int c = a + b;
 return c;
}
int main()
{
 int& ret = Add(1, 2);
 Add(3, 4);
 cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
 return 0;
}

注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已 经还给系统了，则必须使用传值返回。

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

2.5引用和指针的不同点

• 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
• 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
• 没有NULL引用，但有NULL指针
• 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占 4个字节)
• 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
• 有多级指针，但是没有多级引用
• 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
• 引用比指针使用起来相对更安全