C++的函数重载实现原理

C++的函数重载实现原理

1.    什么是函数重载?
        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(参数个数、类型、顺序)的函数,这组函数被称为重载函数。重载函数通常用来声明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。


二、为什么要用函数重载
在我们之前学习的C中,我们对一个功能函数要实现不同类型的调用时,就必须得取不同的名称。如果调用的非常的多,就必须得起好多的名字,这样就大大增加了工作量,所以在C++中,我们就考虑到了函数重载。

三、 C++函数重载如何实现?
    在C++的底层,有重命名机制,比如下面这个函数。

    实现一个加法函数,可以对int型、double型、long型进行加法运算。在C++中,我们可以这样做:

#include<iostream>
using namespace std;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}

double Add(double left, double right)
{
return left + right;
}

long Add(long left, long right)
{
return left + right;
}

int main()
{
Add(10, 10);
Add(10.0, 10.0);
Add(10L, 10L);
return 0;
}
    通过上面代码的实现,可以根据具体的Add()的参数去调用对应的函数。

底层的重命名机制将Add函数根据参数的个数,参数的类型,返回值的类型都做了重新命名。那么借助函数重载,一个函数就有多种命名机制。 

在C++调用约定(_cdecl 调用约定)中Add函数在底层被解析为:


"int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
"double __cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z)
"long __cdecl Add(long,long)" (?Add@@YAJJJ@Z)
在C++ 程序中调用被 C 编译器编译后的函数,为什么要加 extern “C”声明? 
(1)C++中可以通过在函数声明前加 extern "C" 将一个函数按照 C 语言的风格来进行编译。
(2)C++语言支持函数重载。而C不支持函数重载。 

(3)函数在C中和C++中编译过的函数名字是不一样的。加上extern”C”是说明是说明C已经编译过的。 

        C++想要调用已经编译过的C函数,由于编译过的名字不同,是不能直接调用的,所以C++加extern“C”生命来解决这个问题。 

例如:假设某个函数的原型为: void foo(int x, int y);该函数被C 编译器编译后在库中的名字为_foo, 而C++ 编译器则会产生像_foo_int_int 之类的名字,加上extren”C”后,就相当于告诉编译器,函数foo是个C编译后的函数,在库里应该找的是_foo,而不是_foo_int_int.

 下面两个函数属于函数重载吗?
#include <iostream>
using namespace std;
int Add(short left, short right)
{
return left + right;
}

short Add(short left, short left)
{
return left + right;
}
这两个函数只是返回值不同,并不构成函数重载。

2.    相关面试题
a) C语言为什么不支持函数重载
如上的三个Add函数,在C++中被解析为:

"int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
"double __cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z)
"long __cdecl Add(long,long)" (?Add@@YAJJJ@Z)

在C语言中被解析为_Add,三个一样,所以不能进行区分,因此C语言不支持函数重载
b) C++中函数重载底层是怎么处理的

底层的重命名机制将Add函数根据参数的个数,参数的类型,返回值的类型都做了重新命名。那么借助函数重载,一个函数就有多种命名机制。 

在C++调用约定(_cdecl 调用约定)中Add函数在底层被解析为:

"int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
"double __cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z)
"long __cdecl Add(long,long)" (?Add@@YAJJJ@Z)
c) C++中能否将一个函数按照C的风格来编译

C++中可以通过在函数声明前加 extern "C" 将一个函数按照 C 语言的风格来进行编译。


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