函数的重载详解

什么时函数重载:

  函数重载是指在同一作用域内,可以有一组具有相同函数名,不同参数列表的函数,这组函数被称为重载函数。重载函数通常用来命名一组功能相似的函数,这样做减少了函数名的数量,避免了名字空间的污染,对于程序的可读性有很大的好处。

    1.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 “顺序”)必须不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题(这也是C++与C语言的最重要区别)

 

 1 int Add(int left, int right)
2 {
3 return left+right;
4 }
5
6 double Add(double left, double right)
7 {
8 return left+right;
9 }
10
11 long Add(long left, long right)
12 {
13 return left+right;
14 }
15
16 int main()
17 {
18 Add(10, 20);
19 Add(10.0, 20.0);
20 Add(10L, 20L);
21
22 return 0;
23 }

例如这里定义了三个Add函数,传入的参数与顺序都相同,都是 left/ right ,但参数的类型却不同,有 int型,long型, double型,所以可以依靠这些类型的不同来区分要调运哪个函数。

在这里要特别注意:这里的参数必须是参数的 个数 或 类型 或 顺序不同,如果是返回值不同,则不属于函数重载,如:Add前的int, long, double。

下面就介绍一下在编译时具体的名字修饰规则:

2.名字修饰

  Name Mangling是一种在编译过程中,将函数、变量的名称重新改编的机制,简单来说就是编译器为了区分各 个函数,将函数通过某种算法,重新修饰为一个全局唯一的名称。
  C语言的名字修饰规则非常简单,只是在函数名字前面添加了下划线。比如,对于以下代码,在后链接时就 会出错:

1 int Add(int left, int right);
2
3 int main()
4 {
5 Add(1, 2);
6 return 0;
7 }

编译器报错:error LNK2019: 无法解析的外部符号 _Add,该符号在函数 _main 中被引用。

上述Add函数只给了声明没有给定义,因此在链接时就会报错,提示:在main函数中引用的Add函数找不到函数体。从报错结果中可以看到,C语言只是简单的在函数名前添加下划线。因此当工程中存在相同函数名的函数时,就会产生冲突。
由于C++要支持函数重载,命名空间等,使得其修饰规则比较复杂,不同编译器在底层的实现方式可能都有差异

1 int Add(int left, int right);
2 double Add(double left, double right);
3
4 int main()
5 {
6 Add(1, 2);
7 Add(1.0, 2.0);
8 return 0;
9 }

在vs下,对上述代码进行编译链接,后编译器报错:
error LNK2019: 无法解析的外部符号 "double cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z) error LNK2019: 无法解析的外部符号 "int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)

通过上述错误可以看出,编译器实际在底层使用的不是Add名字,而是被重新修饰过的一个比较复杂的名字, 被重新修饰后的名字中包含了:函数的名字以及参数类型。这就是为什么函数重载中几个同名函数要求其参数列表不同的原因。只要参数列表不同,编译器在编译时通过对函数名字进行重新修饰,将参数类型包含在终的名字中,就可保证名字在底层的全局唯一性。

比较c/c++中的名字修饰:

  a、C编译时函数名修饰约定规则:

  __stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀,后面加上一个“@”符号和其参数的字节数,

  格式为_functionname@number。

  __cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀,格式为_functionname。

  __fastcall调用约定在输出函数名前加上一个“@”符号,后面也是一个“@”符号和其参数的字节数,

  格式为@functionname@number。

  它们均不改变输出函数名中的字符大小写,这和PASCAL调用约定不同,PASCAL约定输出的函数名无任何修饰且全部大写。

  b、C++编译时函数名修饰约定规则:

  __stdcall调用约定:

  1、以“?”标识函数名的开始,后跟函数名;

  2、函数名后面以“@@YG”标识参数表的开始,后跟参数表;

  3、参数表以代号表示:

  X--void ,

  D--char,

  E--unsigned char,

  F--short,

  H--int,

  I--unsigned int,

  J--long,

  K--unsigned long,

  M--float,

  N--double,

  _N--bool,

  ....

  PA--表示指针,后面的代号表明指针类型,如果相同类型的指针连续出现,以“0”代替,一个“0”代 表一次重复;

  4、参数表的第一项为该函数的返回值类型,其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前;

  5、参数表后以“@Z”标识整个名字的结束,如果该函数无参数,则以“Z”标识结束。

  其格式为“?functionname@@YG*****@Z”或“?functionname@@YG*XZ”,例如

  int Test1(char *var1,unsigned long)-----“?Test1@@YGHPADK@Z”

  void Test2() -----“?Test2@@YGXXZ”

  __cdecl调用约定:

  规则同上面的_stdcall调用约定,只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YA”。

  __fastcall调用约定:

  规则同上面的_stdcall调用约定,只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YI”。

  VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用

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