C++——重载原理分析

C不支持函数重载，C++支持

代码演示

main.c

#include<stdio.h>

void Max(int a, int b)
{
    printf("%d  ", a > b ? a : b) ;
}

void Max(double a, double b)
{
    printf("%f  ", a > b ? a : b);
}

int main()
{
    Max(1,2);
    Max(1.0, 2.0);
    return 0;
}

由于C不支持重载，上述代码编译时报错 错误 C2084 函数“void Max(int,int)”已有主体。

main.cpp

#include<stdio.h>

void Max(int a, int b)
{
    printf("%d  ", a > b ? a : b) ;
}

void Max(double a, double b)
{
    printf("%f  ", a > b ? a : b);
}

int main()
{
    Max(1,2);
    Max(1.0, 2.0);
    return 0;
}

正常编译执行。

代码是一样的，仅仅是改个文件后缀，相当于从C编译器换成C++编译器，差异竟如此之大。代码里面我们定义2个Max函数，Max这个函数名字是给我们程序员看的，并不是编译器看的。编译器看代函数的视角决定了是否支持重，编译器也是以这种视角来区分不同函数的。下面介绍编译器识别函数名字规则。

C/C++名字修饰约定

以下截图在VC6.0下生成

C编译器名字修饰约定

C的名字修饰约定比较简单粗暴，他不考虑返回值以及参数，只看函数名。然后，不管是啥函数名，在编译器眼中统一是_函数名。所以main.c那个代码编译报错原因就很显而易见了，编译器发现两个_Max函数，于是报错 XXX函数已有主体。

C++编译器名字修饰约定

C++名字约定不仅要考虑函数名字，还要考虑参数，返回值。具体见名字约定

名字约定

修饰名(Decoration name) 

“C”或者“C++”函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别。

修饰名是编译器在编译函数定义或者原型时生成的字符串。

有些情况下使用函数的修饰名是必要的，如在模块定义文件里头指定输出“C++”重载函数、构造函数、析构函数，又如在汇编代码里调用“C””或“C++”函数等。

修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。

名字修饰约定随调用约定和编译种类(C或C++)的不同而变化

修饰名随编译种类和调用约定的不同而不同，下面分别说明。

C编译时函数名修饰约定规则：

__stdcall

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

约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_functionname。

__fastcall

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。

C++编译时函数名修饰约定规则：

__stdcall

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；

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

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@@YA*****@Z”或“?functionname@@YG*XZ”，例如

 __cdecl

规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识为“@@YA”。

__fastcall

规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识为“@@YI”。

VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用. 

CB在输出函数声明时使用4种修饰符号

//__cdecl

cb的默认值，它会在输出函数名前加_，并保留此函数名不变，参数按照从右到左的顺序依次传递给栈，也可以写成_cdecl和cdecl形式。

//__fastcall

她修饰的函数的参数将尽肯呢感地使用寄存器来处理，其函数名前加@，参数按照从左到右的顺序压栈；

//__pascal

它说明的函数名使用Pascal格式的命名约定。这时函数名全部大写。参数按照从左到右的顺序压栈；

//__stdcall

使用标准约定的函数名。函数名不会改变。使用__stdcall修饰时。参数按照由右到左的顺序压栈，也可以是_stdcall；

extern “C”

在C++代码中经常看到在函数之前加上extern "C"，代码如下

#include<stdio.h>

extern "C" void Max(int a, int b)
{
    printf("%d  ", a > b ? a : b);
}

void Max(double a, double b)
{
    printf("%f  ", a > b ? a : b);
}

int main()
{
    Max(1, 2);
    Max(1.0, 2.0);
    return 0;
}

这种做法的本质是让C++编译器不采用C++方式编译函数，而是采用C的方式编译。这样导致编译器看待函数名称是不同的

上面代码是可以编译过的，如果给另一个Max函数也使用extern "C"则无法编译通过，道理也很显然，此时代码按照C变异角度看有2个_Max函数，因此编译不过。

#include<stdio.h>

extern "C" void Max(int a, int b)
{
    printf("%d  ", a > b ? a : b);
}

extern "C" void Max(double a, double b)
{
    printf("%f  ", a > b ? a : b);
}

int main()
{
    Max(1, 2);
    Max(1.0, 2.0);
    return 0;
}

重载为什么不能只靠返回值的不同而进行重载

函数只有返回值不同不可以构成重载，代码如下，假设以__cdecl方式调用

#include<stdio.h>

//?Max@@YAHHH@Z
void Max(int a, int b)
{
    printf("%d  ", a > b ? a : b);
}

//?Max@@YANHH@Z
void Max(int a, int b)
{
    printf("%f  ", a > b ? a : b);
}

int main()
{
    Max(1, 2);
    Max(1.0, 2.0);
    return 0;
}

我们在调用函数时并没有写函数返回值，形如（没有这么写的，这么写是错的）

int Max(1, 2);
double Max(1.0, 2.0);

这样就可以依据返回值区分不同函数调用。但现实情况是函数调用依据函数名和参数，调用时是不清楚返回值的。如果函数名，参数都一样，编译器就懵逼了