函数签名Function Signature

本文主要介绍了C++中函数签名的相关知识。函数签名由函数原型组成,包含函数名称、参数、范围等信息。以static const int & Foo::Run(World& W, PrioQ& pq) const;为例,详细解析了签名中各部分的含义,如static、const等关键字的作用。

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功能签名

    函数签名由函数原型组成。它告诉你的是关于函数的一般信息,它的名称,参数,它的范围以及其他杂项信息。 C ++“mangle”的函数名称使它们很漂亮,尽管事实上它们可能非常难看。另一方面,不管是否存在错误,函数签名中存在大量信息(存储在大多数编译器内部),这些信息不易获得,但可以访问。考虑以下功能:

  static const int&Foo :: Run(World&W,PrioQ&pq)const;
---这是相同的(虽然这个函数的签名在上面......因为这是你必须用它来定义它。):
  class Foo {
    
     
      static const int&Run(World&W,PrioQ&pq)const;
    
  };

功能签名是上面的那个。如何知道这一点,因为为了定义函数,必须使用签名...虽然上述签名是什么意思?

  static const int&Foo :: Run(World&W,PrioQ&pq)const;

static  - 这个函数只能在这个文件中看到?不,这意味着可以在没有实例化对象的情况下调用此函数,因为通常必须使用类的实例化来调用成员函数(方法),但是使用此关键字,您不需要它。

const  - 此函数返回的int无法更改,因为此函数返回对int的引用,您通常可以更改它,但此特定函数不允许更改。

int& - 这是函数的返回类型。这个特殊的函数返回一个int,但不仅如此,它是对int的引用,因此它实际上不是一个int,而是表现为一个。

Foo ::  - 这个函数实际上是在范围Foo中声明的函数,它是一个类。

运行 - 函数的名称。

World& - 第一个参数的类型。这对于大型对象来说是典型的,因为如果它们是按值传递的,那么必须复制整个对象(可能很大)(如果对象很大,复制它可能需要很长时间)并且引用允许一个修改传入的对象。

W  - 这是函数用于引用它的第一个参数的名称。

PrioQ& - 这是第二个参数的类型。这对于大型对象来说是典型的,因为如果它们是按值传递的,那么必须复制整个对象(可能很大)(如果对象很大,复制它可能需要很长时间)并且引用允许一个修改传入的对象。

pq  - 这是第二个参数的名称,该函数将用于引用它。

const  - 虽然这看起来像这个函数前面的const,但它不一样。函数末尾的const与开头的const不同。此const阻止此函数更改它所属的类的成员变量(在本例中为Foo)。

    A function signature consists of the function prototype.  What it tells you is the general information about a function, its name, parameters, what scope it is in, and other miscellaneous information.  C++ "mangle"s function names so that they are pretty, though in all truth they can be very ugly.  On the other hand, mangling or not there is alot of information in a function signature (which is stored internally to most compilers) which is not readily available, but can be accessed.  Consider the following function:

  static const int & Foo::Run(World& W, PrioQ& pq) const; 
--- which is the same as (though this function's signature is above...as this is what you must use to define it.): 
  class Foo { 
    public: 
    -- majorly snipped of code-- 
      static const int & Run(World& W, PrioQ & pq) const; 
    -- more snipping... -- 
  };

The function signature is the one above.  How does one know this, because in order to define the function, one must use the signature...  Though what does the above signature mean?

  static const int & Foo::Run(World& W, PrioQ& pq) const;

static -- this function can only be seen in this file?  No, this means that this function can be called without an instantiated object, as normally member functions (methods) must be called using an instantiation of the class, though with this keyword, you don't need it.

const -- the int that this function returns cannot be changed, because this function returns a reference to an int, you could normally change it, but this particular function does not allow that.

int & -- This is the return type of the function.  This particular function returns an int, but not only that, but it is a reference to an int, so it is not really an int, but behaves as one.

Foo:: -- This function is really a function declared in the scope Foo, which is a class.

Run -- The name of the function.

World& -- The type of the first argument.  This is typical for large objects, as, if they are passed by value, then the entire object (which can be huge) must be copied (if the object is huge, copying it can take a long time) and the reference allows one to modify the object being passed in.

W -- This is the name of the first parameter that the function will use to refer to it.

PrioQ & -- This is the type of the second argument.  This is typical for large objects, as, if they are passed by value, then the entire object (which can be huge) must be copied (if the object is huge, copying it can take a long time) and the reference allows one to modify the object being passed in.

pq -- This is the name of the second parameter, that the function will use to refer to it.

const -- Though this looks like the const on the front of this function, it is not the same.  The const on the end of the function is not the same as the const at the beginning.  This const prevents this function from changing the member variables of the class to which it belongs (in this case Foo).

 

<think>好的,我现在需要回答用户关于函数签名的定义和用法的问题。首先,根据用户提供的引用资料,我需要整理出函数签名的核心概念。 用户提到的引用[1]指出,函数签名是编译器用来解析函数调用和匹配的关键,包括函数名和参数类型的组合。引用[2]提到函数签名用于区分不同函数,而引用[4]进一步说明函数签名函数名和参数列表构成。这些信息明确了函数签名的主要组成部分和作用。 接下来,我需要组织回答的结构。用户的问题分为定义和用法两部分,所以应该先解释定义,再详细说明用法。在定义部分,需要强调函数名和参数列表的组合,以及它在编译器中的作用,如重载解析和虚函数绑定。 用法方面,引用[1]提到函数重载和虚函数绑定,引用[4]补充了参数列表的重要性,而引用[5]涉及函数指针需要匹配签名的情况。因此,用法部分应涵盖重载函数、虚函数、模板函数函数指针的应用。 另外,用户提供的示例中提到了参数类型、顺序和数量,这些都是函数签名的关键要素。需要注意不包括返回类型,这点在引用[4]中虽然提到函数头包括返回类型,但引用[1]和[2]明确指出签名不包括返回类型,需要确认是否有冲突。根据常规知识,大多数编程语言(如C++)中,函数签名不包括返回类型,因此可能需要澄清这一点,避免错误。 生成相关问题部分,需要结合用户提供的引用内容,例如函数原型与签名的区别、重载机制、函数指针等。确保问题与已给出的信息相关,并引导用户进一步学习。 最后,检查回答是否符合系统级指令:使用正确的中文、LaTeX格式、引用标识等。确保没有使用Markdown,代码块正确标注,引用标识自然添加。</think>### 函数签名的定义和用法 #### 一、函数签名的定义 **函数签名Function Signature)** 是编译器用于唯一标识函数的特征组合,由 **函数名称** 和 **参数列表(参数类型、顺序、数量)** 共同构成[^1][^4]。 - **不包含返回类型**:在大多数编程语言(如C++)中,函数签名通常不包含返回类型,因此仅函数名相同但返回类型不同的函数会被视为冲突[^4]。 - **唯一性**:不同的函数签名允许函数重载(Overloading),即在同一作用域内定义多个同名函数,只要参数列表不同即可[^1][^2]。 例如以下两个函数具有不同的签名: ```cpp int add(int a, int b); // 签名:add(int, int) double add(double a, double b); // 签名:add(double, double) ``` --- #### 二、函数签名的核心作用 1. **函数重载解析** 编译器通过函数签名匹配调用语句中的具体函数。例如: ```cpp void print(int x); // 签名:print(int) void print(char c); // 签名:print(char) print(10); // 调用 print(int) print('A'); // 调用 print(char) ``` 2. **虚函数绑定** 在面向对象编程中,虚函数通过函数签名实现动态绑定(多态性)。子类覆盖父类虚函数时,必须保持签名一致[^1]。 3. **模板函数实例化** 函数模板根据调用时的参数类型生成具体函数实例,每个实例的签名独立[^1]。例如: ```cpp template<typename T> T max(T a, T b) { return (a > b) ? a : b; } max(1, 2); // 实例化为 max<int>(int, int) max(1.0, 2.0); // 实例化为 max<double>(double, double) ``` 4. **函数指针与回调** 函数指针的定义需严格匹配目标函数签名,包括参数类型和返回类型[^5]。例如: ```cpp void (*callback)(int); // 定义函数指针类型:参数为int,返回void ``` --- #### 三、与函数原型的区别 - **函数原型(Function Prototype)**:声明函数的名称、参数类型和返回类型,用于编译时检查调用是否合法[^2]。 - **函数签名**:仅包含名称和参数列表,用于唯一标识函数[^1][^4]。 例如: ```cpp int add(int a, int b); // 原型包含返回类型int,签名是add(int, int) ``` ---
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