C++函式多載的原理
一、函式多載概述
1.1 為什么要有函式多載
- 在實際的開發中，有時候我們需要實作幾個功能類似的函式，只是有些細節不同，例如希望交換兩個變數的值，但是這兩個變數可能有多種型別：int、char、double、bool等，在C語言中，程式員往往需要分別設計出多個不同名的函式，但是在C++中，這完全沒有必要，C++允許多個函式擁有相同的名字，只要它們的引數串列不同就可以，這就是函式的多載，借助函式多載，一個函式名就可以有多種用途，
1.2 構成函式多載的條件
- 函式名相同
- 引數串列不同（即：引數個數不同/引數型別不同/引數順序不同）
1.3 實體
- 如下swap()函式即可構成函式多載：
#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &v1,int &v2) {
int temp = v1;
v1 = v2;
v2 = temp;
}
void swap(char &v1, char &v2) {
char temp = v1;
v1 = v2;
v2 = temp;
}
int main() {
int a = 1, b = 2;
swap(a, b);
cout << "a=" << a << "，b=" << b << endl;
char c = 'q', d = 'w';
swap(c, d);
cout << "c=" << c << "，d=" << d << endl;
return 0;
}
1.4 注意
-
函式的回傳值型別與函式多載無關，
- 如下代碼便不構成函式多載
- 如下代碼便不構成函式多載
-
呼叫函式時，實參的隱式型別轉換可能會產生二義性，
- 如下代碼便會因此產生二義性
- 在下面的代碼中，main函式呼叫了display函式，傳入的實參為int型別的變數，但是代碼中所定義的display函式的形參型別只有long型別和double型別，因此編譯器想要匹配成功的話，就必須進行資料型別的隱式轉換，但是int型別既可以隱式轉換成long型別，也可以隱式轉換成double型別，所以就導致編譯器不知道要呼叫以哪個函式，從而造成了二義性，導致編譯失敗，
二、函式多載的實作原理
2.1 概述
- C++代碼在編譯時會根據引數串列對函式名進行命重名（該技術被官方稱為：name mangling），例如 void swap(int v1, int v2)會被重命名為 _swapii ，void swap(char v1,char v2)會被重命名為 _swapcc（不同的編譯器會有不同的重命名規范，這里僅僅舉例說明，實際情況可能并非如此），當發生函式呼叫時，系統便會根據這些被重新命名的函式名去呼叫相應的函式，
- 因此從這個角度來講，函式多載僅僅是語法層面上的，本質上它們還是不同的函式，占用不同的記憶體，入口地址也不一樣，
2.2 證明
- 實驗環境：
- windows10 64位
- Visual Studio 2017 社區版
- 我們先創建一個FunctionOverload.cpp源檔案，檔案中的代碼如下所示：
#include <iostream>
using namespace std;
void display(int v1) {
cout << "display(int)" << v1 << endl;
}
void display(char v1, int v2) {
cout << "display(char)" << v1 << "," << v2 << endl;
}
int main() {
display(1);
display('a',2);
return 0;
}
-
然后進行編譯生成（注意：在編譯生成的時候要把debug模式改為release模式，并且要禁止release模式的優化），如下圖：
-
再將生成好的release版exe檔案使用IDA打開，由下圖我們可以看到，兩函式名是不同的，這也就印證了我們以上的說法，
2.3 題外話
- 之所以要將debug模式改為release模式，是因為在debug模式下生成的exe中含有需要大量除錯資訊，而這些除錯資訊會影響我們的分析，
- 之所以要禁止release模式的優化，是由于我們所撰寫的display函式太過簡單，到時候編譯器進行編譯時，很可能會把我們的display優化掉，如下圖：
- 可以看到，左邊綠框中的display函式名消失了，且右邊main函式中并沒有呼叫display函式的痕跡，而是直接將display函式的函式體搬進main函式中的函式體中，直接執行了（編譯器之所以這樣優化是因為可以減低函式呼叫的開銷），
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標籤：C++