函数重载

函数重载函数重载如果同一作用域内的几个函数名字相同但形参列表不同,我们称之为重载函数。例如:void print(const char *cp);void print(const int *beg,const int *end);void pring(const int ia[],size_t size);

函数重载"

函数重载

如果同一作用域内的几个函数名字相同但形参列表不同,我们称之为重载函数。例如:

void print(const char *cp);
void print(const int *beg,const int *end);
void pring(const int ia[],size_t size);

这些函数接受的形参类型不一样,但是执行的操作非常类似。当调用这些函数时,编译器会根据传递的实参类型推断想要的是哪个函数:

int j[2]={0,1};

print(“Hello world”);   //调用void print(const char *cp);

print(j,end(j)-begin(j));  //调用void pring(const int ia[],size_t size);

print(begin(j),end(j));   //调用void print(const int *beg,const int *end);

函数的名字仅仅是让编译器知道它调用的是哪个函数,而函数重载可以在一定程度上减轻程序员起名字、记名字的负担。

main函数不能重载

 

定义重载函数

对于重载的函数来说,它们应该在形参数量或形参类型上有所不同。

不允许两个函数除了返回类型外其他所有的要素都相同(因为只有返回类型不同,调用函数的时候不能区分调用的是哪一个函数)。假设有两个函数,它们的形参列表一样但是返回类型不同,则第二个函数的声明是错误的:

Record lookup(const Account&);

bool lookup(const Account&);  //错误:与上一个函数相比只有返回类型不同

 

判断两个形参的类型是否相异

有时候两个形参列表看起来不一样,但实际上是相同的:

//每对声明的是同一个函数

Record lookup(const Account &acct);

Record lookup(const Account &);  //省略了形参的名字

 

typedef Phone Telno;

Record lookup(const Phone&);

Record lookup(const Telno&);   //Telno和Phone的类型相同

在第一对声明中,第一个函数给它的形参起了名字,第二个函数没有。形参的名字仅仅起到帮助记忆的作用,有没有它并不影响形参列表的内部。

第二对声明看起来类型不同,但事实上Telno不是一种新类型,他只是Phone的别名而已。类型别名为已存在的类型提供了另外一个名字,它并不是创建新类型。

 

重载和const形参

顶层const不影响传入函数的对象,一个拥有顶层const的形参无法和另一个没有顶层const的形参区分开来

Record lookup(Phone);

Record lookup(const Phone);  //重复声明了Record lookup(Phone);

 

Record lookup(Phone*);

Record lookup(Phone * const );   //重复声明了Record lookup (Phone *);

在这两组函数声明中,每一组的第二个声明和第一个声明时等价的。

另一方面,如果形参是某种类型的指针或引用,则通过区分其指向的是常量对象还是非常量对象可以实现函数重载,此时的const是底层的

//对于接受引用或指针的函数来说,对象时常量还是非常量对象的形参不同

//定义了4个独立的重载函数

Record lookup(Account &);   //函数作用于Account的引用

Record lookup(const Account &); //新函数,作用于常量引用

 

Record lookup(Account *);   //新函数,作用于指向Account的指针

Record lookup(const Account *);  //新函数,作用于指向常量的指针

在上面的例子中,编译器可以通过实参是否常量来推断应该调用哪个函数。因为const不能转换成其他类型,所以我们只能把const对象(或指向const的指针)传递给const形参。相反的,因为非常量可以转换成const,所以上面的4个函数都能作用于非常量对象或者指向非常量对象的指针。不过,当我们传递一个非常量对象或者指向非常量对象的指针时,编译器会优先选用非常量版本的函数。

 

const_cast和重载

const_cast在重载函数的情景中最有用。

//比较两个string对象的长度,返回较短的那个引用

const string &shorterString(const string &s1,const string &s2)

{

  return s1.size()<=s2.size()?s1:s2;

}

这个函数的参数和返回值都是const string的引用。我们可以对两个非常量的string实参调用这个函数,但返回的结果仍然是const string的引用。因此我们需要一种新的shorterString函数,当它的实参不是常量时,得到的结果是一个普通的引用,使用const_cast可以做到这一点:

string &shorterString(string &s1,string &s2)

{

  auto &r=shorterString(const_cast<const string&>(s1),const_cast<const string&>(s2));

  return const_cast<stirng&>(r);

}

在这个版本的函数中,首先将它的实参强制转换成对const的引用,然后调用了shorterString函数的const版本。const版本返回到const string的引用,这个引用事实上绑定在了某个初始的非常量实参上。因此,我们可以再将其转换回一个普通的string&,这显然是安全的。

 

调用重载的函数

定义了一组重载函数后,我们需要以合理的实参调用它们。函数匹配是指一个过程,在这个过程中我们把函数调用与一组重载函数中的某一个关联起来,函数匹配也叫做函数确定。编译器首先将调用的实参与重载集合中每一个函数的形参进行比较,然后根据比较的结果决定到底调用哪个函数。

现在我们需要掌握的是,当调用重载函数时有三种可能的结果:

  • 编译器找到一个与实参最佳匹配的函数,并生成调用该函数的代码;
  • 找不到任何一个函数与调用的实参匹配,此时编译器发出无匹配的错误信息;
  • 又多于一个函数可以匹配,但是每一个都不是明显的最佳选择。此时也将发生错误,称为二义性调用。

重载与作用域

其实,重载对作用域的一般性质并没有什么改变:如果我们在内层作用域中声明名字,它将隐藏外层作用域中声明的同名实体。在不同的作用域中无法重载函数名

string read();
void print(const string&);
void print(double);  //重载print函数
void fooBar(int ival)
{
    bool read=false;  //新作用域:隐藏了外层的read
    string s=read();  //错误:read是一个布尔值,而非函数
  //不好的习惯:通常来说,在局部作用域中声明函数不是一个好的选择
    void print(int );   //新作用域:隐藏了之前的print
    print("value");  //错误:print(const string&)被隐藏了
    print(ival);    //正确:当前print(int)可见
    print(3.14);  //正确:调用print(int);print(double)被隐藏了
}

当我们调用print函数时,编译器首先寻找对该函数名的声明,找到的是接受int值得哪个局部什么。一旦在当前作用域中找到了所需的名字,编译器就会忽略掉外层作用域中同名实体。剩下的工作就是检查函数调用是否有效了。

 

在C++中,名字查找发生在类型检查之前。

假设我们把print(int)和其他print函数声明放在同一个作用域中,则它将成为另一种重载形式。此时,因为编译器能看到所有三个函数,上述调用的处理结果将完全不同:

void print(const string&);
void print(double);
void print(int);
void fooBar2(int ival)
{
    print("value");  //调用print(const string&)
    print(ival);      //调用print(int)
    print(3.14);   //调用print(double)
}

 

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