c++入门——函数缺省参数和函数重载

缺省参数

缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个缺省值。在调用该函数时，如果没有指定实

参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参。

1 全缺省参数

#include<iostream>
using namespace std;

void f1(int a = 10, int b = 20, int c = 30) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}

int main() {
	f1();//全缺省可以不用给形参
	return 0;
}

即使是全缺省，依旧不能这样调用：

Func(,1)，Func(,,1)。

2 半缺省参数

至少有一个形参没有给缺省值就是半缺省。半缺省必须从最后一个开始。

#include<iostream>
using namespace std;

void f2(int a, int b, int c = 10) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
}
//不允许
/*
void f2(int a, int b = 10, int c) {
     cout<<"a = "<<a<<endl;
     cout<<"b = "<<b<<endl;
     cout<<"c = "<<c<<endl;
}
*/

void f3(int a, int b, int c, int d = 10) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "d = " << d << endl;
}
/*
//不允许：
void f3(int a, int b, int c, = 10 int d) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "d = " << d << endl;
}
*/
void f4(int a, int b, int c = 10, int d = 40) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "d = " << d << endl;
}

/*
//不允许：
void f4(int a, int b = 10, int c, int d = 40) {
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "d = " << d << endl;
}

*/


int main() {
	f2(1, 2);//半缺省的实参数最少也要填平无缺省值的形参
	f2(1, 2, 3);
	return 0;
}

注意：

1. 半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给。

2. 缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现（怕程序员乱用，声明和定义不是同一个缺省时编译器不知道用哪个）。

3. 缺省值必须是常量或者全局变量。

4. C语言不支持（编译器不支持）。

5. 声明和定义分离时，声明给缺省参数定义不给。

函数重载

函数重载是为了弥补c语言不允许函数重名时带来的不方便而诞生。

1 函数重载定义

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）不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

#include<iostream>
using namespace std;

void f1() {
	cout << "void f1()" << endl;
}

void f1(int a) {
	cout << "void f1(int a = 10)" << endl;
}

void f1(int a, int b) {
	cout << "void f1(int a, int b)" << endl;
}

void f1(double a) {
	cout << "void f1(float a)" << endl;
}

int main() {
	f1();
	f1(2);
	f1(6, 6);
	f1(1.0);
	return 0;
}

2 从c++编译原理看懂函数重载原理

c++程序的编译流程和c是一样的，都需要经历预处理（预编译）、编译、汇编、链接来生成可执行程序。但在细节方面又有所不同。

从test.cpp到test.exe的过程：

1. test.cpp预处理 ，生成test.i

头文件展开（头文件展开时头文件内容拷贝在代码里，命名空间是允许使用内部的东西，编译器会在库目录下去找，找到后把文件内容拷贝过来放进这个文件）

宏替换

去掉注释

条件编译

2. test.i编译(详细见课程《编译原理》或其他相关资料)生成test.s

检查语法（写编译器的人才会研究这个）

生成汇编代码（指令集，符号集，也就是指令集代码，很接近机器码）

3. test.s汇编生成test.o

汇编即将汇编代码生成二进制机器码（只含有0和1，可以理解为带孔的纸带）。

汇编指令中调用函数时，有一个语句是call，call后跟（函数）地址，在运行过程中还会伴随一个符号表生成。

函数被编译完的本质是一串指令，在反汇编（vs的一种功能）中，开头就是函数的地址（跳转至函数内）。例如下图的
call __CheckForDebuggerJustMyCode(07FF6F9A113F2h)。

符号表内是函数/变量与地址的映射。

4. test.o链接生成可执行程序test.exe/test.out

链接，指合并链接，在链接时使用名字充当地址（c语言），故c语言不允许函数名相同。

而c++会对函数名进行修饰，不同的IDE规则不同，可以认为编译器把实参类型也整合放到名字里修饰。这就是为什么c++支持函数重载。

用gcc对c语言编译生成个的汇编代码，可以看到gcc用的还是函数名。

而用g++生成的汇编代码：

可以看到，g++生成的汇编代码中对两个f1函数的描述分别是_Z2f1i和_Z2f1d，不难解读f1是函数名，d表示double，i表示int。详细的g++编译器的命名规则见结论。

这里只研究函数重载的原理，不同的编译器的命名规则不同。例如Windows操作系统下的vs2019或vs2022可以参考这篇文章：C/C++函数调用约定和名字修饰规则，文章有对vs下函数名修饰规则讲解：

C/C++ 函数调用约定-优快云博客

同时多个.cpp会生成多个.o（msvc是.obj），故合并链接是将多个.o合并到一起（如.h和.cpp中，声明在.h，定义在.cpp），故要通过.h内的声明去.cpp内去找，会涉及到用名字去找地址。怎么找不是c++语法应该研究的，这里不再叙述。

结论：gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成_Z+函数长度+函数名+类型首字。

例如int func(int a,double b,int* c){;}经过g++编译完成后会得到函数的代表字_Z4funcidPi，func这个函数名是4个字符，也即4byte，i表示int型，d表示double 型，Pi指Point int，即int指针)。

所以c语言不支持重名也就不支持重载。

3 函数重载注意事项

1. 如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。

因为命名规则不考虑类型,所以返回值不同不构成重载。那么如果我是c++语言的发明人，我会考虑要不要加入这个规则？

答案是不会，因为返回值不同的两个函数，形参相同的两次调用会产生歧义。

2. 两个或多个不同名的命名空间内的函数不构成重载，因为他们不在同一作用域。

namespace A{
    void f(int x){
        ;
    }
}
namespace B{
    void f(double x){
        ;
    }
}

3. 在遇到函数重载时，例如：

void f(int a,double b){
    ;
}

void f(double b,int a){
    ;
}

int main(){
    f(1,1.1);
    f(1.1,1);
}

编译器能区分它们，涉及链接查找的问题。这里暂时不过多描述。

想了解c++的很多原理，还需要掌握一些汇编的知识。汇编过于底层，一般不要求掌握，除非是一些类似嵌入式开发等接触到底层的工作。