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2020
09-24

C++语法中的函数重载和默认参数

C语言中没有函数重载
C++语言中有函数重载

函数名相同，参数个数不同、参数类型不同、参数顺序不同

例如下面就是函数重载

void sum(int a, int b){
 cout << a+b << endl;
}

void sum(int a, double b){
 cout << a+b << endl;
}

返回值类型与函数重载无关

返回值类型与函数重载无关，下面代码不构成重载，编译会报错

//返回值类型与函数重载无关
int func(){
 return 0;
}

double func(){
 return 0;
}

实参的隐式类型转换可能会产生二义性

不同编译器有不同处理
下面代码在vs上编译不过，但是在Xcode中可以编译通过。

#include "iostream"
using namespace std;

void sum(double a){
 cout << a << endl;
}

void sum(int a){
 cout << a << endl;
}

int main(){
 sum(10);
 
 return 0;
}

函数重载的本质

采用了name mangling或者叫name decoration技术

  • C++编译器默认会对符号名（比如函数名）进行改编、修饰，有些地方翻译为“命名倾轧”
  • 重载时会生成多个不同的函数名，不同编译器（MSVC、g++）有不同的生成规则
  • 通过IDA打开【VS_Release_禁止优化】可以看到 或者通过hopper查看

源码

下面的代码

#include "iostream"
using namespace std;

void sum(double a){
 cout << a << endl;
}

void sum(int a){
 cout << a << endl;
}

int main(){
 return 0;
}

在代码中， void sum(double a){} 和 void sum(int a){} 是如何重载，调用函数的时候是如何能正确找到对应的函数呢？

汇编

我是用xcode的编译出可执行文件，放在hopper中查看

     __Z3sumd:        // sum(double)
0000000100000ce0         push       rbp         ; CODE XREF=_main+23
0000000100000ce1         mov        rbp, rsp
0000000100000ce4         sub        rsp, 0x10
0000000100000ce8         mov        rdi, qword [__ZNSt3__14coutE_100001000]
0000000100000cef         movsd      qword [rbp+var_8], xmm0
0000000100000cf4         movsd      xmm0, qword [rbp+var_8]
0000000100000cf9         call       imp___stubs___ZNSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEElsEd ; std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >::operator<<(double)
0000000100000cfe         mov        rdi, rax
0000000100000d01         lea        rsi, qword [__ZNSt3__1L4endlIcNS_11char_traitsIcEEEERNS_13basic_ostreamIT_T0_EES7_]
0000000100000d08         call       __ZNSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEElsEPFRS3_S4_E ; std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >::operator<<(std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >& (*)(std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >&))
0000000100000d0d         mov        qword [rbp+var_10], rax
0000000100000d11         add        rsp, 0x10
0000000100000d15         pop        rbp
0000000100000d16         ret
                        ; endp
0000000100000d17         nop        word [rax+rax]

可知 void sum(double a){} 被编译器修改为函数 __Z3sumd

                     __Z3sumi:        // sum(int)
0000000100000da0         push       rbp
0000000100000da1         mov        rbp, rsp
0000000100000da4         sub        rsp, 0x10
0000000100000da8         mov        rax, qword [__ZNSt3__14coutE_100001000]
0000000100000daf         mov        dword [rbp+var_4], edi
0000000100000db2         mov        esi, dword [rbp+var_4]
0000000100000db5         mov        rdi, rax
0000000100000db8         call       imp___stubs___ZNSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEElsEi ; std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >::operator<<(int)
0000000100000dbd         mov        rdi, rax                                    ; argument #1 for method __ZNSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEElsEPFRS3_S4_E
0000000100000dc0         lea        rsi, qword [__ZNSt3__1L4endlIcNS_11char_traitsIcEEEERNS_13basic_ostreamIT_T0_EES7_]
0000000100000dc7         call       __ZNSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEElsEPFRS3_S4_E ; std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >::operator<<(std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >& (*)(std::__1::basic_ostream<char, std::__1::char_traits<char> >&))
0000000100000dcc         mov        qword [rbp+var_10], rax
0000000100000dd0         add        rsp, 0x10
0000000100000dd4         pop        rbp
0000000100000dd5         ret
                        ; endp
0000000100000dd6         nop        word [cs:rax+rax]

可知 void sum(int a){} 被编译器修改为函数 __Z3sumi

这样当我们调用的时候

int main(){
 sum(10.5);
 return 0;
}

汇编如下，可知：因为 10.5是double类型，调用函数的时候是调用 __Z3sumd

0000000100000de0         push       rbp
0000000100000de1         mov        rbp, rsp
0000000100000de4         sub        rsp, 0x10
0000000100000de8         movsd      xmm0, qword [0x100000f80]
0000000100000df0         mov        dword [rbp+var_4], 0x0
0000000100000df7         call       __Z3sumd        ; sum(double)
0000000100000dfc         xor        eax, eax
0000000100000dfe         add        rsp, 0x10
0000000100000e02         pop        rbp
0000000100000e03         ret
                        ; endp
0000000100000e04         nop        word [cs:rax+rax]
0000000100000e0e         nop

函数重载结论

由上面的汇编代码可知，当参数类型不同的时候，编译器会生成不同的函数名作为区别，这样就能实现函数重载。

默认参数

规则

C++允许函数设置默认参数，在调用时可以根据情况省略实参。规则如下：

  • 默认参数只能按照右到左的顺序
  • 如果函数同时有声明、实现，默认参数只能放在函数声明中
  • 默认参数的值可以是常量、全局符号（全局变量、函数名）

用法：如果函数的实参经常是同一个值，可以考虑使用默认参数

#include "iostream"
using namespace std;
void test(){
 cout << "test()" << endl;
}
// test2函数
// a没有默认值
// b 默认值是 10
// 最后一个参数默认值是个函数
void test2(int a, int b = 10, void (*func)() = test){
 cout << "a is " << a << endl;
 cout << "b is " << b << endl;
 func();
}
int main(){
 test2(3);
 return 0;
}

可能有冲突，二义性

函数重载、默认参数可能会产生冲突、二义性（建议优先选择使用默认参数）
例如下面的代码中， 调用 test(3); 会报错，因为不知道要执行哪个函数。

#include "iostream"
using namespace std;

void test(int a){
 cout << a << endl;
}

void test(int a,int b = 10){
 cout << a << endl;
}

int main(){
 test(3); // 这里报错，因为不知道要执行哪个函数
 test(10,20); //这一句可以正确
 return 0;
}

总结：如果函数的实参经常是同一个值，可以考虑使用默认参数

到此这篇关于C++语法之函数重载和默认参数的文章就介绍到这了,更多相关c++ 函数重载默认参数内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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