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函数重载实现原理

函数重载

方法重载 (overload)
C++允许多个函数拥有相同的名字,只要它们的参数列表不同就可以,这就是函数的重载(Function Overloading),借助重载,一个函数名可以有多种用途。

永远记住一点:函数重载只与参数列表有关,与返回值类型无关

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int fun(int a,int b){
return 0;
}

int fun(int a,char b){
return 0;
}

void fun(){
}

int fun(int a, int b, int c){
return 0;
}

使用 objdump -S a.out 命令便可以通过a.out查看编译器编译出的汇编代码:

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0000000000400674 <_Z3funii>:
400674: 55 push %rbp
400675: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400678: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40067b: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
40067e: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400683: c9 leaveq
400684: c3 retq

0000000000400685 <_Z3funic>:
400685: 55 push %rbp
400686: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400689: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40068c: 89 f0 mov %esi,%eax
40068e: 88 45 f8 mov %al,-0x8(%rbp)
400691: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400696: c9 leaveq
400697: c3 retq

0000000000400698 <_Z3funv>:
400698: 55 push %rbp
400699: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
40069c: c9 leaveq
40069d: c3 retq

000000000040069e <_Z3funiii>:
40069e: 55 push %rbp
40069f: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4006a2: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
4006a5: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
4006a8: 89 55 f4 mov %edx,-0xc(%rbp)
4006ab: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
4006b0: c9 leaveq
4006b1: c3 retq

00000000004006b2 <main>:
4006b2: 55 push %rbp
4006b3: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4006b6: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
4006bb: c9 leaveq
4006bc: c3 retq

由此可见g++编译器在编译cpp源文件的时候,对于同名称的函数做了区分,添加了相应的函数修饰,修饰之后的函数名称不同,所以是可以区分的!
同样的道理我们可以看看C语言是否支持函数重载:

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#include<stdio.h>

void fun(int a, int b){

}

int main(){
return 0;
}

对应的汇编代码如下

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0000000000400474 <fun>:
400474: 55 push %rbp
400475: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400478: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40047b: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
40047e: c9 leaveq
40047f: c3 retq

0000000000400480 <main>:
400480: 55 push %rbp
400481: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400484: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400489: c9 leaveq
40048a: c3 retq
40048b: 90 nop
40048c: 90 nop
40048d: 90 nop
40048e: 90 nop
40048f: 90 nop

由此可见对于C语言是没有函数修饰的,所以C是不支持函数重载的!

extern “C”

有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译,在函数前加extern “C”,意思是告诉编译器,将该函数按照C语言规则来编译:

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extern "C" int add(int a, char b) {
return 0;
}

如果是头文件与实现分离的情况下,只要头文件写了extern "C",源文件可写可不写,但是只要头文件没写extern "C" ,源文件中就不应该写extern "C",否则会报链接错误

函数重载与函数重写(覆写)的区别
方法重写(覆盖)override:发生在有继承关系的类中,子类定义了与父类完全相同的方法(方法名、返回值、参数列表全都一样),被重写的方法必须比父类中的方法权限更高!

缺省参数

缺省参数顾名思义,就是说参数列表中定义了默认的参数:

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#include<iostream>

int fun(int a, int b = 10){ //定义缺省参数
return a+b;
}

int main(){
std::cout << fun(20) << std::endl; //30
std::cout << fun(20, 20) << std::endl; //40
return 0;
}

缺省参数的使用注意事项:
1、缺省参数必须定义在参数列表的最右边,这个比较容易理解,如果你把缺省参数定义在中间的话,编译器也就不知道到底哪些参数是缺省的
error: default argument missing for parameter 2 of ‘int fun(int, int)’

2、缺省参数不能同时在函数声明和定义中出现,只能二者留其一,这个也是比较好理解的,站在编译器的角度看问题,要想让编译器明白,首先我们自己的明白到底该用哪一个值作为默认值

3、缺省值必须是常量或者全局变量

4、C语言并不支持缺省参数

指针与引用

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int main(){

const int a = 10;
const int& b = a;

int c = 20;
const int& d = c;

const int x = 10;
//int& y = x; error 非const引用不能引用const变量

int e = 10;
//double& f = e; error
const double& f = e; //之所以可以这样定义,后面解释

return 0;
}

相同点

  1. 都是地址的概念
  2. 指针指向一块内存,它的内容是所指内存的地址;引用是某块内存的别名

区别

  1. 指针是一个实体,而引用仅是个别名;

  2. 引用只能在定义时被初始化一次,之后不可变;指针可变;可以理解为引用从定义那一刻就已经不能被改变

  3. const的引用只能去引用const的变量,使用const引用非const变量是错误的,但是有一中情况除外:

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    int e = 10;
    const double& f = e;

这种情况是这样的,在计算机想把 int 转为 double 的时候会创建一个临时的double变量,而就在这个时引用便引用的是这块临时存储区域,所以没有报错,但是这样的一块临时区域本来是不应该被引用的

  1. 引用不能为空,指针可以为NULL
  2. sizeof (引用) 得到的是所指向的变量(对象)的大小,而 sizeof 指针 得到的是指针本身(所指向的变量或对象的地址)的大小
  3. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样,指针++是加上数据类型的大小,而引用++
    就是原变量加1,因为引用就是给原来的变量起别名!

使用规则

  • 引用被创建的同时必须被初始化(指针则可以在任何时候被初始化)。
  • 不能有NULL 引用,引用必须与合法的存储单元关联(指针则可以是NULL)。
  • 一旦引用被初始化,就不能改变引用的关系(指针则可以随时改变所指的对象)
  • 如果函数返回时,离开函数作用域后,其栈上空间已经还给系统,因此不能用栈上的空间作为引
    用类型返回。如果以引用类型返回,返回值的生命周期必须不受函数的限制(即比函数生命周期长)
  • 本文作者: Tim
  • 本文链接: https://zouchanglin.cn/3038981776.html
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