C++基础，名字空间、C++函数重载的实现原理

C++类和对象

我们知道C语言是面向过程的编程语言，而C++是一门面向对象（OPP）的编程语言。 

面向对象是一种程序设计范型，也是一种程序开发的方法。而对象指的是类的实例，将对象作为程序的基本单元，将程序和数据封装在里面，以提高软件的重要性、灵活性和扩展性。 

C++的发展历史 

C几乎是C++的一个子集，所以C语言支持的语法在C++基本都支持并需要使
用。C plus plus（C++）,所以在C的基础上又有了很多新的特性。 

详见下图

名字空间

http://blog.chinaunix.net/uid-26404477-id-3088450.html

名字空间域是随标准C++而引入的。它相当于一个更加灵活的文件域（全局
域），可以用花括号把文件的一部分括起来，并以关键字namespace开头给它
起一个名字：

namespace name1
{
int a = 0;
} n
amespace name2
{
int a = 1;
} n
ame1::a = 3;
name2::a = 4;

::是作用域解析符
namespace std // std是C++标准库的名字空间
{
// 标准库成员
} 

名字空间域用来解决全局命名冲突的问题.

标准C++库中的所有组件都是在一个被称为std的名字空间中声明和定义的。在采用标准C++的平台上使用标准C++库中的组件，只要写一个using指示符：

using namespace std;

就可以直接使用标准C++库中的所有成员。
或者 std::成员 的方式也可以使用C++库里的成员。 

函数重载

一.函数重载

是指在同一作用域内，可以有一组具有相同函数名，不同参数列表的函数，这组函数被称为重载函数。重载函数通常用来命名一组功能相似的函数，这样做减少了函数名的数量，避免了名字空间的污染，对于程序的可读性有很大的好处。

在同一作用域类，一组函数的函数名相同，参数列表不同（个数不同/类型不

同）,返回值可同可不同

看下面的一个例子，来体会一下：实现一个打印函数，既可以打印int型、也可以打印字符串型。在C++中，我们可以这样做：

#include<iostream>
using namespace std;

void print(int i)
{
        cout<<"print a integer :"<<i<<endl;
}

void print(string str)
{
        cout<<"print a string :"<<str<<endl;
}

int main()
{
        print(12);
        print("hello world!");
        return 0;
}

 

通过上面代码的实现，可以根据具体的print()的参数去调用print(int)还是print(string)。

上面print(12)会去调用print(int)，而print("hello world")会去调用print(string)

• 试想如果没有函数重载机制，如在C中，你必须要这样去做：为这个print函数取不同的名字，如print_int、print_string。这里还只是两个的情况，如果是很多个的话，就需要为实现同一个功能的函数取很多个名字，如加入打印long型、char*、各种类型的数组等等。这样做很不友好！
• 类的构造函数跟类名相同，也就是说：构造函数都同名。如果没有函数重载机制，要想实例化不同的对象，相当麻烦！
• 操作符重载，本质上就是函数重载，它大大丰富了已有操作符的含义，方便使用，如+可用于连接字符串等！调用重载函数时，函数返回值类型不在参数匹配检查之列。因此，若两个函数的参数个数和类型都相同，而只有返回值类型不同，则不允许重载。
• 1. 调用重载函数时，函数返回值类型不在参数匹配检查之列,若两个函数参数个数,类型都相同，只有返回值类型不同，则不允许重载。
• 函数的重载与带默认值的函数一起使用时，有可能引起二义性的问题。
• 在函数调用时，如果给出的实参和形参类型不相符，c++的编译器会自动地做类型转换工作。如果转换成功，则程序继续执行，在这种情况下，有可能产生不可识别的错误。

以上数点中尤其注意：

1、为什么返回值类型不同不可以构成重载呢？

     因为有的函数虽然有返回值类型，但不与参数表达式运算，而作一条单独的语句。

2、怎样会引起二义性？

     函数的重载与带默认值（缺省）的函数一起使用时有可能引起二义性：

例如：                     

void circle（int r=0,int x=0,int y=0）;

void circle ( int r );//当进行调用时，编译系统无法确定调用哪一个函数。

3、在函数调用时，如果给出的实参类型和形参类型不相符，C++编译器会自动做出类型转换工作。若转换成功，则会产生不可识别的错误。

例如：

void fa(int x);

void fa(long x);

虽然这两个函数满足重载条件，但如果用下面代码去调用，就会出现上述错误。

                            int c=fa(5.56);

这是因为编译器无法确定将5.56转化成int还是long类型。

二、重载的底层原理

       其实C++函数重载底层实现原理是C++利用name mangling(倾轧)技术，来改名函数名，区分参数不同的同名函数。

       C++中，这三个函数如果在主函数中被调用选择哪一个，由编译器自身决定。那么不同编译器底下函数的命名风格又是怎样的呢？

      

#include<iostream>
using namespace std;
int Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
double Add(double a, double b)
{
	 return a + b;
}
int main()
{
	int m = 10;
        int n = 20；
double a=16.3;
double b=15.3;
   cout << Add(m,n) << endl;
return 0;
} 

 这段代码两个函数Add参数的类型不同，在windows环境下和Linux环境下编译器编译完成后的函数名的命名风格也就不同。

  以下是在VS2013编译器下编译完成map文件中的函数名，可以看出Addd命名发生改变，

一般是  ?[函数名]@@YAHHH@z （只用函数名和YA后面的格式和@z是固定的，其余都不定，它的命名实为返回值的参数类型。 （H—int,N—double,X—void) 。

同样在linux环境下，这段代码中函数的命名也发生改变，一般是_Z[函数名长度][函数名][参数列表的类型首字母]。

 总的来说：源文件通过编译后，将相同函数名，改变成一定的、可区分的格式，去除了函数在调用时的二义性，从而实现函数的重载。