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
