C++基礎(chǔ)學(xué)習(xí)之函數(shù)重載的簡單介紹

前言

我們在平時(shí)寫代碼中會用到幾個(gè)函數(shù)但是他們的實(shí)現(xiàn)功能相同，但是有些細(xì)節(jié)卻不同。例如：交換兩個(gè)數(shù)的值其中包括（int, float,char,double)這些個(gè)類型。在C語言中我們是利用不同的函數(shù)名來加以區(qū)分。

void Swap1(int* a, int* b);
void Swap2(float* a, float* b);
void Swap3(char* a, char* b);
void Swap4(double* a, double* b);

我們可以看出這樣的代碼不美觀而且給程序猿也帶來了很多的不便。于是在C++中人們提出了用一個(gè)函數(shù)名定義多個(gè)函數(shù)，也就是所謂的函數(shù)重載。

函數(shù)重載指的是一個(gè)作用域內(nèi)的幾個(gè)函數(shù)名字相同但是形參列表不同。這些函數(shù)執(zhí)行操作類似，但是接受的形參類型不一樣，編譯器會根據(jù)傳遞的實(shí)參類型選擇對應(yīng)的函數(shù)調(diào)用。本文將簡單介紹C++中的函數(shù)重載。

定義重載函數(shù)

假設(shè)有一個(gè)計(jì)算圖形面積的函數(shù)，它可以是計(jì)算三角形，圓形或正方形的面積。函數(shù)的名字都相同，只是根據(jù)傳入的圖形類型來選擇不同的函數(shù)來計(jì)算面積，程序清單如下：

#include <iostream>
using namespace std;
typedef struct Triangle//定義三角形結(jié)構(gòu)
{
 double high;//高
 double baseLen;//底邊長
}Triangle;
typedef struct Circle //定義圓形結(jié)構(gòu)
{
 double radius;//半徑
}Circle;
typedef struct Square//定義正方形結(jié)構(gòu)
{
 double sideLen;//邊長
}Square;
//函數(shù)1.計(jì)算三角形面積
double calcArea(const Triangle&)
{
 cout<<"calcute triangle area"<<endl;
}
//函數(shù)2.計(jì)算圓形面積
double calcArea(const Circle&)
{
 cout<<"calcute circle area"<<endl;
 return 0;
}
//函數(shù)3，計(jì)算三角形面積
double calcArea(const Square&)
{
 cout<<"calcute square area"<<endl;
}
int main(void)
{
 Triangle triangle;
 Circle circle;
 Square square;
 calcArea(triangle);//調(diào)用函數(shù)1
 calcArea(circle);//調(diào)用函數(shù)2
 calcArea(square);//調(diào)用函數(shù)3
 return 0;
}

可以看到，定義的三個(gè)函數(shù)名calcArea都相同，只是形參類型不同。當(dāng)分別傳入三角形，圓形和正方形類型時(shí)，會調(diào)用對應(yīng)的函數(shù)。

運(yùn)行結(jié)果如下：

calcute triangle area
calcute circle area
calcute square area

可以看到，當(dāng)分別傳入Triangle ，Circle，Square類型時(shí)，分別調(diào)用了對應(yīng)的函數(shù)。

為什么要重載

函數(shù)重載在一定程序上可以減輕程序員起名字的負(fù)擔(dān)。最常見的一個(gè)例子就是構(gòu)造函數(shù)的重載。

class Test
{
 public:
  Test(void); // 無參構(gòu)造函數(shù)
  Test(int a);//構(gòu)造函數(shù)
  Test(int a,int b);//兩個(gè)整型參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
};

可以看到，類Test的三個(gè)構(gòu)造函數(shù)名都為Test。如果沒有重載，要實(shí)現(xiàn)三個(gè)構(gòu)造函數(shù)就可能需要三個(gè)不同的構(gòu)造函數(shù)名區(qū)分，這也就增加了類的使用者的負(fù)擔(dān)，使用者需要傳入不同參數(shù)構(gòu)造對象時(shí)，就需要使用不同的構(gòu)造函數(shù)名稱。而有函數(shù)重載之后，類的使用者可以使用同一個(gè)函數(shù)名傳入不同的參數(shù)即可。

當(dāng)然了，如果單純地為了減輕起名字的負(fù)擔(dān)而去使用函數(shù)重載，而使得函數(shù)失去了本來的信息，則是一個(gè)不明智的選擇。我們可以為那些操作確實(shí)極其相似的函數(shù)進(jìn)行重載。

不能重載的情況

以下幾種情況下，是不能重載或者說是非法的。

main函數(shù)不能重載

這是在C++ 11標(biāo)準(zhǔn)中說明的：

A program shall contain a global function called main, which is the designated start of the program....
This function shall not be overloaded.

試想如果作為用戶程序入口函數(shù)的main函數(shù)被重載了，那么加載的時(shí)候該以哪個(gè)為入口呢？

只有返回值不同

例如下面兩個(gè)聲明只有返回值不同，函數(shù)名和形參都相同：

double calcArea(const Square&);
int calcArea(const Square&); //非法，僅有返回值不同，不可重載
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)會報(bào)錯(cuò)*/

試想一下，當(dāng)你傳入Square類型參數(shù)，而不去使用返回值時(shí)，應(yīng)該調(diào)用上面的哪個(gè)函數(shù)呢？

形參列表看似不同，實(shí)則相同

例如使用typedef給Triangle起了一個(gè)“別名”：

typedef Triangle MyTri;
double calcArea(const Triangle&);
double calcArea(const MyTri&);
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)會報(bào)錯(cuò)*/

上面這種情況的形參看似不一樣，本質(zhì)上來說它們并沒有什么不同。

形參名不同

例如：

double calcArea(const Circle &circle );//形參名為circle
double calcArea(const Circle& cir);//形參名為cir
double calcArea(const Circle& );//省略形參名
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)會報(bào)錯(cuò)*/

這里形參的名字僅僅是起到說明或者記憶的作用，因此對于上面三個(gè)聲明，它們的形參名可以隨意起，但不會影響形參列表的內(nèi)容。

僅有頂層const的差異

例如：

double calcArea(const Circle);//函數(shù)1
double calcArea(Circle);//重復(fù)聲明了函數(shù)1
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)會報(bào)錯(cuò)*/
double calcArea(Circle* const);//函數(shù)2
double calcArea(Circle*);//重復(fù)聲明了函數(shù)2
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)會報(bào)錯(cuò)*/

但需要特別注意的是，如果形參是指針或引用，是可以通過區(qū)分指向大到底是常量對象還是非常量對象來實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載。例如下面的情況是可以實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載的：

double calcArea(const Circle&);//作用于常量引用
double calcArea(Circle&);//
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)不會報(bào)錯(cuò)*/
double calcArea(const Circle*);//作用于常量指針
double calcArea(Circle*);
/*以上聲明同時(shí)出現(xiàn)不會報(bào)錯(cuò)*/

總結(jié)

在定義了重載函數(shù)后，我們需要以合理的實(shí)參進(jìn)行調(diào)用。大多數(shù)情況下，我們很容易判斷傳入的對應(yīng)實(shí)參需要調(diào)用哪個(gè)函數(shù)，但是有些時(shí)候卻并不那么容易。我們將會在后面的文章中看到如何進(jìn)行函數(shù)匹配。

我們對前面的內(nèi)容做一個(gè)總結(jié)：

• 函數(shù)重載能夠減輕程序員命名的負(fù)擔(dān)，但這不應(yīng)該以丟失可讀性為代價(jià)。
• main函數(shù)不能重載。
• 重載函數(shù)的形參在數(shù)量或者類型上要有不同。
• 不能以返回值作為函數(shù)重載要素。
• C語言沒有函數(shù)重載。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。