【C++】函数重载

思维导图

1.函数重载的概念

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(参数个数/类型/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。

1.2.属于函数重载的三种形式

1.参数类型不同构成函数重载

Add(int a, int b);
Add(double a, double b);

2.参数个数不同构成函数重载

Add(int a, int b);
Add(int a);

3.参数类型顺序不同构成函数重载

Add(int a, double b);
Add(double b, int a);

4.函数仅有返回值不同不能构成重载,因为调用函数的地方只用了参数,无法区分用的是哪个函数。

int Add(int a, int b)
{
    //...
}
void Add(int a, int b)
{
    //...
}

2.C++支持函数重载的原理

2.1.编译知识补充

在C/C++中,程序要运行,需要经历以下几个阶段:
预处理(.i)->编译(.s)->汇编(.o)->链接
补充:

  • 预处理:预处理指令
  • 编译:语法分析、词法分析、语义分析、符号汇总
  • 汇编:形成符号表
  • 链接:合并段表,符号表的合并与重定位

当项目存在多个源文件时,若一个源文件调用了另一个源文件中的函数(a.cpp调用了b.cpp中定义的的ADD函数时),在文件编译以后、链接之前,汇编文件a.o中并没有保存ADD函数的地址,当链接器发现a.o调用ADD但是却没有ADD的地址时,就会从b.o的符号表中寻找ADD函数的地址并链接给a.o。

2.2.函数重载的原理

那么在链接时,面对重载函数,链接器是如何识别同名函数的呢?
C语言:编译器不会对函数名进行修饰,原来叫什么编译后还是叫什么。
C++:编译器会对函数名进行修饰,不同的平台修饰规则不同。
在Linux下举例:

Add(int a, int b);
Add(double a, double b);
//C++在Linux下会将Add修饰为_Z3Addii(0x313131310)和_Z3Adddd(0x313131320)
//其中3表示函数名的长度,后面的ii、dd分别表示参数的类型int、int和double、double
//而不是直接用Add(0x313131310)识别,所以能够区分同名的的函数

总结:C++在编译器下会对函数名进行修饰,在编译完成后,函数名会通过不同的参数而发生变化,所以能够识别同名函数,实现函数重载。而C语言不会对函数名修饰,不能识别同名函数,所以不支持函数重载。

### C++函数重载的概念 在 C++ 编程语言中,允许多个函数具有相同的名称,前提是这些函数的参数列表有所不同。这种特性被称为函数重载 (Function Overloading)[^2]。 通过函数重载,同一个函数名可以根据不同的输入参数执行不同的操作,从而提高代码可读性和灵活性。需要注意的是,返回值类型的差异不足以构成有效的函数重载条件;只有当形参的数量、类型或顺序存在区别时才能形成合法的重载版本[^1]。 ### 实现方式与注意事项 为了实现函数重载,在定义同名的不同函数时需确保各函数之间至少有一个形式参数上的差别: - 参数数量不同; - 参数数据类型各异; - 参数次序有所变化。 如果两个函数仅因返回类型相异,则不会被视作有效重载,并可能导致编译错误[^3]。 ### 示例代码展示 下面给出几个简单的例子来说明如何正确运用这一机制: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 不同参数数目 void display() { cout << "无参数" << endl; } void display(int num) { cout << "整数:" << num << endl; } // 不同参数类型 double add(double a, double b){ return a+b; } int add(int a,int b){ return a+b; } // 同一作用域内不允许仅有返回值类型不同 /* 错误示范 */ /* float divide(float dividend,float divisor); int divide(int dividend,int divisor); // 这里会引发冲突 */ int main(){ int i=5,j=7,k; float f1=2.0,f2=3.0,g; k=add(i,j); g=add(f1,f2); cout<<"Integer Sum:"<<k<<endl; cout<<"Float Sum:"<<g<<endl; return 0; } ``` 上述实例展示了基于参数数量以及参数类型的两种常见情况下的函数重载应用案例。
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