c++之函数重载

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概念

产生

为什么c++支持函数重载，底层原理如何处理

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概念

是函数的一种特殊情况，c++允许在同一个作用域中出现函数名相同的函数，但这些函数的参数部分必须要不同（参数的个数，类型或者顺序不同（这与c++的底层逻辑处理有关，可通过汇编学习）），这样就可以构成函数重载（此部分是c++学习的重要部分）

产生

那为什么c++会支持函数重载呢，主要在于c语言不支持，会导致名字不一样，用起来就不方便

例如：一个加法add函数，由于实参的类型不同，要写很多个add函数，他们只是参数类型不同，           函数的实现代码都一样，c语言会显得繁琐，会有AddInt，AddShort,Addchar等等

c++支持函数名重载共同用一个名字add，传参不一样就会调用不一样的函数

为什么c++支持函数重载，底层原理如何处理

在c\c++中，一个程序运行起来需要经过预处理，编译，汇编，链接

预处理阶段：预处理器会对源文件中的预处理指令进行处理，这些指令以 # 开头，常见的预处理指令包括 #include、#define、#ifdef 等。经过预处理后，会生成一个经过处理的源文件，通常以 .i（C 语言）或 .ii（C++ 语言）为扩展名。

编译阶段：编译器会将预处理后的源文件翻译成汇编代码。编译器会对代码进行语法分析、语义分析、代码优化等操作

• 语法检查：检查代码的语法是否正确，如括号是否匹配、语句是否以分号结尾等。
• 语义分析：分析代码的语义，确保变量和函数的使用符合语言规则，例如变量是否在使用前声明等。
• 代码优化：对代码进行优化，提高代码的执行效率，如消除冗余代码、常量折叠等。
• 生成文件：编译阶段会生成汇编代码文件，通常以 .s 为扩展名。

汇编阶段（Assembly）

• 作用：汇编器会将汇编代码翻译成机器语言代码，也就是目标文件。目标文件包含了机器指令和数据，但还不能直接运行。
• 处理内容：汇编器将汇编代码中的助记符（如 mov、add 等）翻译成对应的机器指令。
• 生成文件：汇编阶段会生成目标文件，通常以 .o（Unix/Linux 系统）或 .obj（Windows 系统）为扩展名

 链接阶段（Linking）

• 作用：链接器会将多个目标文件和库文件链接成一个可执行文件。在程序中可能会调用其他目标文件或库文件中的函数和变量，链接器的作用就是将这些引用和定义进行关联。
• 处理内容
  • 符号解析：链接器会解析目标文件中的符号引用，找到这些符号的定义所在的位置。例如，在一个源文件中调用了 printf 函数，链接器会在标准库中找到 printf 函数的定义。
  • 地址重定位：链接器会对目标文件中的地址进行调整，确保程序在运行时能够正确访问各个变量和函数。

• 生成文件：链接阶段会生成可执行文件，在 Unix/Linux 系统中通常没有扩展名，在 Windows 系统中以 .exe 为扩展名。

原因：函数修饰规则

以Linux下gcc为例，通过汇编可以看出，C语言中函数名编译后的结果为函数名<add>

而c++中为<_Z3addii>, _Z 是一个固定的前缀，它是修饰后的名字起始标识，用于告知链接器这是一个经过 C++ 名字修饰的符号，编译器和链接器看到 _Z 开头的符号，就知道要按照 C++ 的名字修饰规则去解析这个符号所代表的具体函数信息。3为函数名的字母个数，ii为两个类型int int，那么在连接时就可以辨认出是哪个函数，例如add（int，int）就会找到<_Z3addii>,如果是add（char，char）就会找到<_Z3addcc>,windows也是同样的道理，只是命名风格不一样，那么通过这样看，如果是返回类型不一样是不能构成函数名重载的，只要参数不同就可以构成函数名重载，参数的个数，类型或者顺序不同

在一些特殊场合可以通过 extern "C"来告诉编译器按照c的风格来编译

例如extern "C" int add(int x,int y);

extern "C" {
    void func1();
    int func2(int a, int b);
}

在这个代码块中声明的所有函数 func1 和 func2 都会按照 C 语言的方式进行处理。