C++函数重载详解

函数重载

自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。

5.1 函数重载概念

在C++中呢引入了函数重载，这个也是C语言所没有的，那什么是函数重载呢？

函数重载：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(参数的个数 或 参数的类型 或 参数类型的顺序)不同，常用来处理实现功能类似但数据类型不同的问题。

1. 参数类型不同

首先来看函数重载的第一种情况：参数类型不同。即函数名和参数个数都是一样的，只是参数类型不同。

int Add(int left, int right)
{
    cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
    return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
    cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
    return left + right;
}

像这样两个函数，它们的函数名完全相同，唯一的区别就是参数类型和返回类型不同。

🆗，那大家都知道这样的情况在C语言中肯定是会报错的。

那C语言中我们想解决这个错误就只能改动一下，让这两个函数的名字不再相同。

但是C++引入了函数重载就支持这种情况的出现了：

这样看起来我们是调用的同一个函数，但是程序会自动根据我们传的参数类型进行匹配，如何匹配我们后面也会介绍到。

在有些时候还是很方便的。

1. 参数个数不同

第二种情况：函数名和返回类型都相同，但是参数的个数不同。

// 2、参数个数不同
void f()
{
    cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
    cout << "f(int a)" << endl;
}

1. 参数类型顺序不同

第三种：参数类型的顺序不同，什么意思呢，比如下面这种情况：

void f(int a, char b)
{
    cout << "f(int a,char b)" << endl;
}
void f(char b, int a)
{
    cout << "f(char b, int a)" << endl;
}

参数的类型都是int和char，但是顺序不一样。

5.2 C++支持函数重载的原理–名字修饰

首先大家思考一个问题：

我们上面提到C++中出现函数重载情况的时候，我们去调用时程序会根据我们传的参数类型去匹配对应的函数。

那大家想一下，相比C语言的函数调用过程，这个匹配的过程会不会导致程序变慢，或者说让运行时间变长呢？

🆗，是不会的哦。

因为这个匹配的过程其实是在编译期间就完成的，所以不会对运行时间造成影响。

我们之前专门有一篇文章讲解C/C++程序一步步变成可执行程序的过程，大家忘了的话可以回顾一下链接: link

那我们继续，那在编译期间，编译器是如何对这些重载函数进行区分和匹配呢？

🆗，那原因呢就在于C++做了一件事情，就是对函数名进行了名字修饰。

而C语言是不会进行这样的处理的，因为C语言不允许函数重载，即C程序中不会出现同名函数的，所以C语言可以直接通过函数名去匹配对应的函数，一旦出现同名函数，那这时就发生冲突了，就报错了。

那具体C++是怎么对函数名进行修饰的？

那其实每个编译器都有自己的函数名修饰规则，这取决于编译器的实现者。

由于Windows下vs的修饰规则过于复杂：

可以给大家看一下在vs上C的函数名和C++修饰之后的函数名的对比：

相比于Windows下vs的修饰规则，Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们可以看看g++对函数修饰后的名字：

1. 采用C语言编译器编译后结果(gcc)
2. 
3. 结论：在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字没有发生改变。
4. 采用C++编译器编译后结果（g++）
5. 
6. 结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中。

我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

Windows下名字修饰规则

对比Linux会发现，windows下vs编译器对函数名字修饰规则相对复杂难懂，但道理都是类似的，我们就不做细致的研究了。

通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。

最后大家再思考一个问题：如果两个函数只有函数返回值类型不同，能否构成重载？

是不行的。

为什么不行？

因为我们在调用的时候，是不是不能分辨出返回类型是啥啊，这样是不合理的。

所以：

如果两个函数函数名和参数是一样的，只有返回值不同是不能构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。