C++重載函數分析

    C++重載函數的定義：同一作用域的多個函數，如果具有相同函數名而同時具有不同的形參清單，它們可以稱為重載函數。

1 重載函數黑體關鍵詞解析

1.1 相同函數名

        1）重載函數也是函數，是以需要函數名;函數名隻是為了幫助編譯器判斷調用的是哪個函數而已。

        2）相同函數名正是重載函數引入的目的，對于一系列類似的操作省去為函數起名和記住函數名的麻煩，簡化了程式實作，且使程式更容易了解。

1.2 同一作用域

    重載函數必須在同一作用域的原因是：C++有局部聲明屏蔽全局聲明的特性。這樣如果在局部作用域有一個與外層作用域的重載函數同名的函數，該函數将屏蔽那些外層的重載函數。

例子如下：

void func(const string &);
void func(const double); //重載func

void f(int ival){
void func(int); //局部聲明
func（”hello“）;//error：因為func(const string &)被屏蔽了
func（ival）; //ok：局部的func（int）可見
func（1.5）;//ok：盡管全局重載函數func(const double)被屏蔽，但是可調用局部func（int），調用時實參1.5隐式轉化為int型
}
           

但是如果将局部聲明拿到函數外，位于同一作用域後，重載函數ok。

void func(const string &);
void func(const double); //重載func
void func(int); //重載func

void f(int ival)
{
   func（”hello“）;//ok：調用func(const string &)
   func（ival）; //ok：調用func(int)
   func（1.5）;//ok：調用func(const double)
}
           

1.3 不同形參清單

     代碼經過編譯後會生成符号（symbol）表，函數調用是通過符号表中函數符号名來實作的（注意：函數名不同于函數符号名）。 C++中的函數符号名由函數名和形參清單共同決定（函數符号名與函數傳回值沒有任何關系），形參清單包括形參個數和形參類型。

    重載函數正是利用C++函數符号名這種特性來實作的，這樣相同函數名如果使用不同形參清單，會生成不同函數符号名（不會出現重複定義的問題）。

   判斷不同形參清單時注意事項（注意下面people是類）：

（1）形參名僅是幫助文檔，不會影響形參清單

void func(const people &a); //形參名a
void func(people &);
           

（2）typedef僅提供别名，不會建立新的類型

typedef people p //p是people的别名
void func(const people &);
void func(const p &);
           

（3）調用帶預設實參函數時，編譯器可以忽略預設實參（這意味着使用者可以給定實參也可以不給定），預設實參不影響參數個數

void func(const people1 &， const people2 &);
void func(const people1 &， const people2 & = ”“); //沒有改變參數個數
           

（4）const形參

     a）對于函數值傳遞形參場合，const與非const是等價的形參;

void func(people1，people2);
void func(const people1， const people2);
           

     b）對于函數引用傳遞形參場合，const與非const是不同的形參;

void func(people &);
void func(const people &); //新函數，是func的重載函數

const people a（1，2）;
people b;

func（a）;//調用func(const people &)
func（b）;//調用func(people &)

           

     c）對于函數指針傳遞形參場合，指向const對象與指向非const對象是不同的形參;

        注意：基于指針本身是否為const不能實作函數重載

void func(int *);
void func(int * const); //屬于重複聲明
           

2 重載函數的函數比對與實參類型轉換

    比對的結果有3種可能

   1）編譯器找到最佳比對函數，生成調用函數代碼;

   2）編譯器找不到比對函數，編譯出錯;

   3）找到多個比對函數，但是沒有一個是最佳比對函數，調用具有二義性;

2.1 重載函數比對3個步驟

void func（）;
void func(int);
void func(int， int);
void func（double， double = 1.2）;

func（1.35）; //調用func（double， double = 1.2）
           

1）查找候選函數

    與被調用函數同名的函數都可以稱為候選函數。上面例子中候選函數有4個。

2）确定可行函數

    可行函數需要滿足2個條件：

    a）被調函數實參與函數形參個數相同;

    b）被調函數實參與函數參數類型比對，或者可以通過隐式轉化為類型比對  ;

3）決定最佳比對

    最佳比對原則：

    a）實參與形參類型精确比對優于需要類型轉化後的比對

    b）多參數最佳比對特點

       i)每個實參比對不劣于其它可行函數;

      ii）至少有一個實參優于其它可行函數;

     func（1，1.5）調用分析：

    第一步候選函數：4個

    第二步：可行函數func（int，int）和func（double，double）

    第三步：最佳比對，隻看實參數1精确比對func（int，int），再看實參2精确比對的是func（double，double），2個函數形參優劣相當這樣找不出最佳比對，出現了”二義性“。

    解決二義性辦法是顯式強制類型轉換，但是強制類型轉換不是最好的，要避免;出現這樣情況表明形參設計不合理。

func（static_cast<double>(1), 1.5）//調用func（double，double）
func(1, static_cast<int>(1.5)) //調用func（int，int）
           

2.2 實參類型轉換

實參類型轉換分為4級：

1）精确比對，實參與形參類型一緻

2）通過類型提升實作比對;

3）通過标準轉換實作比對;

4）通過類類型轉換實作比對;

注意：

a）類型提升實作比對優于标準轉換實作的比對

extern void func（long）;
extern void func（float）;

func(3.14); //造成二義性，因為都是使用标準轉換，沒有說哪個更優
           

b）較小整型提升為int型

extern void func（int）;
extern void func（short）;

func('c'); //char提升為int，比對到函數func（int）
           

c）枚舉對象隻能用同類型枚舉對象或者枚舉成員初始化

enum Test {T1 = 1, T2 = 130};
extern void func（Test）;
extern void func（int）;

void main（）
{
  Test test = T1;
  func（10）;//調用func（int）
  func（T1）; //調用func（Test)
  func（test）;//調用func（Test）

  return 0;
} 
           

d）枚舉值可以傳遞給整型形參，整型值不能傳遞給枚舉形參

enum Test {T1 = 1, T2 = 130};
extern void func（int）;
<pre name="code" class="cpp">extern void func（unsigned char）;

unsigned char uchar = 130;
func（T2）; //調用
func（uchar）;//調用
           

3 參考資料

   C++ primer