函数重载分析

目录

• 1. 函数重载
• 2. 函数重载与函数默认参数
• 3. 函数重载与函数指针

1. 函数重载

函数重载，指的是用同一个函数名搭配不同的参数，从而定义不同的函数。
重载函数在本质上是相互独立的不同函数，它们的函数类型不同。
函数重载至少需要满足下面三个条件之一

• 参数个数不同
• 参数类型不同（指的是显式类型，不包括隐式类型转换，如int和char属不同类型）
• 参数顺序不同

下面是函数重载的一些注意事项

• 函数重载是由函数名和参数列表决定的
• 函数返回值不能作为函数重载的依据
• 函数重载必然发生在在同一个作用域中

#include <stdio.h>

void func(int a)
{
    printf("void func(int a)
");
}

void func(char a)
{
    printf("void func(char a)
");
}

char func(int a, int b)
{
    printf("char func(int a, int b)
");
    return 'a';
}

int *func(int a, char c)
{
    printf("int *func(int a, char c)
");
    return NULL;
}

int func(char c, int a)
{
    printf("int func(char c, int a)
");
    return 0;
}

int main()
{
    func(1);
    func('a');
    func(1, 2);
    func(1, 'a');
    func('a', 1);

    return 0;
}

/*
 * 打印重载函数的地址，证明其本质是互不相同的函数
*/

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)        // 函数类型为int(int, int)
{
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) // 函数类型为int(int, int, int)
{
    return a + b + c;
}

int main()
{
    printf("%p
", (int(*)(int, int))add);  //打印add入口地址时，根据函数类型进行强制类型转换
    printf("%p
", (int(*)(int, int, int))add);

    return 0;
}

通过输出结果，可以看出构成重载的两个func函数地址不同，说明重载函数的本质确实是相互独立的不同函数。

2. 函数重载与函数默认参数

当函数默认参数遇上函数重载，会发生什么？下面的代码，C++编译器如何选择调用哪一个func？

#include <stdio.h>

int func(int a, int b, int c = 0)
{
    return a * b * c;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int c = func(1, 2);  //which one?

    return 0;
}

从编译结果看以看出，C++编译器也不知道该如何选择了，因此直接报错：第15行对重载函数func的调用是模糊的、不明确的，因为有两个可选的函数。

我们来分析下编译器调用重载函数的准则

• 将所有同名函数作为候选者
• 尝试寻找可行的候选函数
• 精确匹配实参
• 通过默认参数匹配实参
• 通过默认类型转换匹配实参
• 匹配失败
• 最终找到的候选函数不唯一，出现二义性，编译失败
• 没有匹配到任何候选函数，函数未定义，编译失败

上述示例代码，就是由于匹配结果出现了二义性，而导致的编译失败。

3. 函数重载与函数指针

将重载函数名赋值给函数指针时

• 根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者
• 严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型
• 无法直接通过函数名得到重载函数的入口地址

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int func(int x)
{
    return x;
}

int func(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int func(const char *s)
{
    return strlen(s);
}

typedef int(*PFUNC1)(int a);
typedef int(*PFUNC2)(int a, int b);
typedef int(*PFUNC3)(const char *s);
typedef void(*PFUNC4)(const char *s);

int main(int argc, char *argv[])
{
    PFUNC1 p1 = func;
    PFUNC2 p2 = func;
    PFUNC3 p3 = func;
    PFUNC4 p4 = func;

    printf("%d
", p1(1));
    printf("%d
", p2(1, 2));
    printf("%d
", p3("hello world"));

    return 0;
}

编译第29行报错，根据匹配规则，第一步匹配到int func(const char *s)，第二步匹配函数类型失败，不存在函数类型为void(*)(const char *)的func。
注释掉第29行，再次编译运行结果如下。