C++函数重载

��Ľ��л��Ķ�

C++中的函数声明比C有更多的功能。为了更清楚描述清楚影响的不同，我们先来看看C和C++中函数最主要的差异是什么。很多C库包含至少一组的命名非常接近的函数。每个函数除了参数或返回值不同，功能在本质上是相同的。标准C库也包含若干这样的组。例如，有一组“abs”函数专门用来计算一个数值的绝对值。组里包含：

    int abs(int i);
    long int labs(long int li);
    float fabsf(float f);
    double fabs(double d);
    long double fabsl(long double ld);
```    

函数fabsf和fabsl不属于早期C标准，却存在于修订后的C9X标准中。 标准C库还有一个“put”函数组：

int fputc(int c, FILE *f);
int fputs(char const *s, FILE *f);
int putchar(int c);
int puts(char const *s);


这些函数都用来往文件里写入，尽管，写的内容的类型不同，文件的指定方式也有差异。 函数fputc和putchar每次写一个字节（传入的其实是int），而puts和fputs每次写从null结尾字符串中得到的所有字节。函数fputc和fputs写入的文件是由参数传入的，而putchar和puts总是往标准输出中写。 尽管组中的函数名字不同，但程序员还是把它们当做只有一个名字的函数。例如，从来没听过程序员说fputd一个字符或fputs一个字符串，而是说put一个字符或put一个字符串。" 我们通常把函数fputc和fputs当做一个put函数。我们也通常把函数abs。当我们已经明了组里的每一个函数实际上都是不同的函数，那么没有理由再啰嗦下去了。

### 重载声明

让函数名字跟描述程序行为的名字保持一致是一个良好的编程习惯。每种负责输出的函数最好是都叫做put。不幸的是，C不允许程序中有同名的函数。 C中独一无二函数名的限定对函数库的使用者和作者都是一种负担。作者需要想象出相近但差异又不能太大的函数名，而使用者需要学会这些不同。一个认真的作者会浪费数小时来设计一组函数名前缀或后缀，以便减少使用者的负担。 C++通过重载函数名来避免这类麻烦。你可以在同一个程序里使用同名的两个或多个函数。函数名重载可以让函数使用起来更“自然”。使用了重载的程序也更容易读和写。（当然，过犹不及，过多的重载也并非好事） C++中声明重载的函数跟声明其它函数没什么不同。只不过它跟其它的某个函数重名。重载函数必须使用不同的变量，否则编译器没法区分它们。 例如，可以定义如下的重载函数put：

int put(int c);                    // putchar
int put(int c, FILE *f);           // fputc
int put(char const *s);            // puts
int put(char const *s, FILE *f);   // fputs

### 函数的重载的规则

*   函数名称必须相同。
*   参数列表必须不同（个数不同、类型不同、参数排列顺序不同等）。
*   函数的返回类型可以相同也可以不相同。
*   仅仅返回类型不同不足以成为函数的重载。

### 重载决策

当编译器遇到对函数put的调用，它会选择函数参数完全匹配的函数声明进行调用。这个过程叫做重载决策。例如: ` put('a', stdout);` 调用如下的函数声明： ` int put(int c, FILE *f);` 而： `put("Hello\n");` 调用: `int put(char const *s);` 如果编译器没法找到参数匹配的函数，会报错。例如，调用： ` put("Error #", n, stderr);` 会报错，因为没有函数声明了三个变量。 尽管调用的函数的参数个数必须跟匹配的声明函数一致，但参数类型却不必完全一致。C++允许进行一些参数的隐式类型转换。 例如，函数声明如下：

int put(int c);
int put(int c, FILE *f);

1
2


往一个文件中写入单个字符。在两个函数中，参数c的类型是int而不是char，标准C库使用整型的EOF来表示文件结尾和I/O错误。一个char没办法表示EOF。一个int可以表示所有的char值和EOF。 尽管函数声明了int型参数，但你可以使用char参数来调用。例如：

char c; ... put(c);

1
2


重载决策选择了：

int put(int c);

1
2


作为匹配函数。这里，编译器把char隐式转换为int。 最佳匹配和歧义Best matches and ambiguities 有可能会有多个重载函数能够匹配一个函数调用。例如，下面的四个函数：

void f(int i);
void f(long int li);
void f(char *p);
void f(double d, int i);

1
2


开头的三个函数可以匹配函数调用f(0)。0可以被看做int，long int或`char*`类的空指针。第四个函数没法匹配，因为它需要两个参数。 当面对多个可选函数时，重载决策根据函数参数类型的隐式转换来排序，找出最匹配的那个。例如，在调用f(0)时，参数0位int类型，当调用：

void f(char *p);

1 2	需要把int转换为`char*`。当调用：

void f(long int li);

1 2	需要把int转换为long int。而：

void f(int i);

1 2	是非常准确的匹配。准确的匹配永远是最佳选择。那么，假设：

void f(int i);

1	没有被声明。这种情况下，重载决策必须在下面二者中选一个：

void f(long int li);
void f(char *p);

但它们两个不分仲伯，都需要进行类型转换。当重载决策没有办法选出一个最优匹配，那么调用就是不明确的，这会产生一个编译错误。函数重载仅仅是语法层面的，本质上它们还是不同的函数，占用不同的内存，入口地址也不一样。这就是函数名重载的基本知识。