[C/C++]详解C++的函数重载

Posted 2021-07-19 TT在长大

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了[C/C++]详解C++的函数重载相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

什么是函数重载

在自然语言中，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：一个经典段子，阿呆给领导送红包时，领导：“你这是什么意思？” 阿呆：“没什么意思，意思意思。” 领导：“那我就不好意思了。” 阿呆：“是我不好意思。” 领导：你肯定有什么意思。阿呆：真的没有什么意思。领导：既然没有什么意思，那你是什么意思？阿呆：其实，我的意思就是想意思意思。

上面这个段子中的 ” 意思 “ 就是一个重载词。

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(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

例如希望交换两个变量的值long，这两个变量有多种类型，可以是 int、float、char、long 等。

#include<iostream>
using namespace std;

int Swap(int *a, int *b)
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

char Swap(char *a, char *b)
{
	char temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

long Swap(long *a, long *b)
{
	long temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

float Swap(float *a, float *b)
{
	float temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

int main(){
    //交换 int 变量的值
    int n1 = 1, n2 = 2;
    Swap(&n1, &n2);
    cout<<n1<<", "<<n2<<endl;
   
    //交换 float 变量的值
    float f1 = 1223.335, f2 = 1236.943;
    Swap(&f1, &f2);
    cout<<f1<<", "<<f2<<endl;
   
    //交换 char 变量的值
    char c1 = 'A', c2 = 'D';
    Swap(&c1, &c2);
    cout<<c1<<", "<<c2<<endl;

    return 0;
}

需要注意，当用函数中用到缺省参数而参数类型没有改变就不属于函数重载，如：

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

int Add(int a, int b = 10)
{
	return a + b;
}

此时两个函数的参数类型顺序完全相同

只有返回类型不同也不属于函数重载，如：

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

short Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

名字修饰(Name Mangling)

C++是如何支持函数重载

在C/C++中，程序的运行需要经历 **预处理、编译、汇编、链接。**如下图所示：
程序的编译过程

在日常应用中项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，如果当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时，编译后链接前，a.o的目标文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。
所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。
在链接时，面对Add函数连接器会使用哪个名字，每个编译器都有自己的函数名修饰规则。下面我使用了g++演示这个修饰后的名字。

如下图，对应的函数地址经过修饰后都是不相同的

我们可以看到在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。函数修饰后变成 _Z+函数长度+函数名+类型首字母。