C++(函数重载和函数模板)

2023-11-05

重载和模板

一、函数重载
- 1、函数重载定义
2、判断函数重载的规则
二、函数模板

一、函数重载

1、函数重载定义

在C++中可以为两个或两个以上的函数提供相同的函数名称，只要参数类型不同，或参数类型相同而参数的个数不同，称为函数重载。

示例：

// my_max + 参数表
int my_max(int a,int b)
{
	return a > b ? a : b;
}
char my_max(char a,char b)
{
	return a > b ? a : b;
}
double my_max(double a,double b)
{
	return a > b ? a : b;
}
//每个同名函数的参数表是惟一，
int main()
{
	int ix = my_max(12,23);
	double dx = my_max(12.23,34.45);
	char chx = my_max('a','b');
	return 0;
}

2、判断函数重载的规则

两个函数的参数表相同，但是返回类型不同，会被标记为编译错误：函数的重复声明。

示例：

int my_max(int a,int b)
{
	return a > b ? a : b;
}
unsigned int my_max(int a,int b) // error;
{
	return a > b ? a : b;
}
int main()
{
	int ix = my_max(12,23);
	unsigned int = my_max(12,23); // error;
	reutrn 0;
}

参数表的比较过程与形参名无关

示例：

// 声明同一个函数
int my_add(int a,int b);
int my_add(int x,int y);

如果在两个函数的参数表中，只有缺省实参不同，则第二个声明被视为第一个的重复声明

示例：

void Print(int *br,int n);
void Print(int *br,int len = 10);

typedef 是数据类型的别名，如果两个函数参数表的区别旨在以一个使用了 typedef ，则该参数视为相同的参数列表。

示例：

typedef unsigned int u_int;
int Print(u_int a)
int Print(unsigned int b);

当一个形参类型有 const 或 volatile 修饰时，如果形参是按值传递方式定义，在识别函数声明是否相同时，并不考虑 const 和 volatile 修饰符。

示例：

void fun(int a){ }
void fun(const int a) { }

当一个形参类型有 const 或 volatile 修饰时，如果形参定义指针或引用时，在识别函数声明是否相同时，就要考虑 const 和 volatile 修饰符。

示例：

void fun(int *p) {}
void fun(const int *p) {}
void fun(int &a) {}
void fun(const int &a) {}

注意函数调用的二义性，如果在两个函数的参数表中,形参类型相同,而形参个数不同，形参默认值将会影响函数的重载。

void fun(int a){}
void fun(int a,int b){}
void fun(int a ,int b = 10);

2、名字粉碎（名字修饰）

“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。
修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。

调用约定：

_stdcall 是Pascal程序的缺省调用方式，通常用于Win32 Api中，函数采用从右到左的压栈方式，自己在退出时清空堆栈。

C调用约定（即用 _cdecl 关键字说明）按从右至左的顺序压参数入栈，由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的（正因为如此，实现可变参数的函数只能使用该调用约定）。

thiscall 仅仅应用于“ C++ ”类的成员函数。 this 指针存放于ECX 寄存器，参数从右到左压。thiscall 不是关键词，因此不能被程序员指定。

在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预编译（预处理）、编译、汇编、链接。Name Mangling是一种在编译过程中，将函数名、变量名的名字重新命名的机制。

C 语言编译时函数名修饰约定规则

（1）C语言的名字修饰规则非常简单，_cdecl是C/C++的缺省调用方式, 调用约定函数名字前面添加了下划线前缀。
格式：_functionname
在这里插入图片描述
（2）_stdcall调用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：_functionname@number

（3）_fastcall 调用约定在输出函数名前加上一个“ @ ”符号，函数名后面也是一个“ @ ”符号和其参数的字节数
格式：@functionname@number
在这里插入图片描述

3、C++编译时函数名修饰约定规则：

_cdecl 调用约定：
1、以“?”标识函数名的开始，后跟函数名；
2、函数名后面以“@@YA”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；

4、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;
5、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

//(?my_add_int@@YGHHH@Z)
int __stdcall my_add_int(int a, int b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
	my_add_int(12, 23);
	return 0;
}

4、C++函数是重载

//(?my_max@@YAHHH@Z)
int my_max(int a, int b);
//(?my_max@@YADDD@Z)
char my_max(char a, char b);
//(?my_max@@YANNN@Z)
double my_max(double a, double b);
int main()
{
	my_max(12, 23);
	my_max('a', 'b');
	my_max(12.23, 34.45);
	return 0;
}

关键字 :
extern “C” ：函数名以C的方式修饰约定规则；
extern “C＋＋” ：函数名以C＋＋的方式修饰约定规则；

二、函数模板

为了代码重用，代码就必须是通用的；通用的代码就必须不受数据类型的限制。

函数模板可以用来创建一个通用功能的函数，以支持多种不同形参，简化重载函数的设计。

函数模板定义如下：

template<模板参数表>
返回类型 函数名(形式参数表)
{
	...;//函数体
}

<模板参数表>（template parameter list）尖括号中不能为空，参数可以有多个，用逗号分开。模板参数主要是模板类型参数。

模板类型参数 (template type parameter) 代表一种类型，由关键字 class 或 typename ( 建议用typename) 后加一个标识符构成，在这里两个关键字的意义相同，它们表示后面的参数名代表一个潜在的内置或用户设计的类型。

示例：

template<class T>
T my_max(T a, T b)
{
	return a > b? a:b;
}
int main()
{
	my_max(12, 23);
	my_max('a', 'b');
	my_max(12.23, 34.45);
	return 0;
}

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