一、函数重载的概念

在实际开发中,有时候我们需要实现几个功能类似的函数,例如从XML字符串中解析字段,字段的类型可能是int、long、double。在C语言中不允许函数同名,程序员只能设计出三个不同名的函数,其函数声明如下:

// 解析XML字符串的函数族,支持int、char *和double三种类型。
// 返回值:0-成功,-1-失败。
int GetXMLBuffer_Int(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,int *out_Value);
int GetXMLBuffer_Str(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,char *out_Value);
int GetXMLBuffer_Double(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,double *out_Value);

C语言中函数命名不能重复对程序员是一种负担,编程序的时候需要想象出相近的函数名,调用函数的时候,书写函数名也是一件麻烦的事情。

C++允许多个函数拥有相同的名字,只要它们的参数列表不同就可以,这就是函数的重载(Function Overloading),借助重载,多个功能相近的一系列函数可以使用同一函数名。

函数的参数列表包括参数的类型、参数的个数和参数的顺序,只要有一个不同就叫做参数列表不同。

使用C++函数重载,把变量的值写入文件的函数声明修改如下:

// 解析XML字符串的函数族,支持int、char *和double三种类型。
// 返回值:0-成功,-1-失败。
int GetXMLBuffer(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,int *out_Value);
int GetXMLBuffer(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,char *out_Value);
int GetXMLBuffer(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,double *out_Value);

重载就是在一个作用范围内(同一个程序、同一个类、同一个命名空间等)有多个名称相同但参数列表不同的一系列函数。

在使用重载函数时,同名函数的功能应当相似,不要用相同名称的函数名去实现不相干的功能,虽然程序也能运行,但可读性不好,使人觉得莫名其妙。

注意,参数列表不同包括参数的个数不同、类型不同或顺序不同,仅仅参数名称不同是不可以的,函数返回值也不能作为重载的依据。

二、C++ 是如何做到函数重载

编译器在编译C++程序时会根据参数列表对函数进行重命名,例如:

int GetXMLBuffer(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,int *out_Value);

重命名为

int GetXMLBuffer_char_char_int(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,int *out_Value);


int GetXMLBuffer(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,char *out_Value);

重命名为

int GetXMLBuffer_char_char_char(const char *in_XMLBuffer,const char *in_FieldName,char *out_Value);

程序被编译时,编译器会根据参数列表逐个匹配,选择对应的函数,如果匹配失败,编译器就会报错,这叫做重载决议(Overload Resolution)。

所以,函数重载仅仅是语法层面的,本质上它们还是不同的函数,占用不同的内存,入口地址也不一样。

三、函数重载的示例

我们在介绍C语言字符串的时候,学习了strcpy函数。

char *strcpy(char *dest, const char *src);

strcpy函数有两个缺陷:1)没有对dest变量进行初始化;2)如果src的长度超过dest,会造成内存溢出。

我们现在来重写strcpy函数,弥补这两个缺陷,新函数名还是采用strcpy命名,但参数列表不同,声明如下:

char *strcpy(char *dest, const char *src,size_t destsize);

dest和src参数的含义与库函数strcpy相同,第三个参数destsize是dest占用内存的大小。

示例(book201.cpp)

/*
 * 程序名:book201.cpp,此程序用于演示C++函数重载,修复strcpy函数的缺陷
 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
// 重载strcpy函数,对dest初始化,防止内存溢出。
char *strcpy(char *dest, const char *src,size_t destsize);
 
int main()
{
  char dest[10];
 
  strcpy(dest,"www.freecplus.net",sizeof(dest));  // 新strcpy
  printf("=%s=\n",dest);
 
  strcpy(dest,"www.freecplus.net");   // 旧strcpy
  printf("=%s=\n",dest);
}
 
// 重载strcpy函数,对dest初始化,防止内存溢出
char *strcpy(char *dest, const char *src,size_t destsize)
{
  memset(dest,0,destsize);  // 对dest初始化
 
  // 计算需要复制的字符数,不能超出destsize-1
  size_t len=0;
  if (strlen(src)<=destsize-1) len=strlen(src);
  else len=destsize-1;
 
  strncpy(dest,src,len);   // 复制字符串,超出的将扔掉
  dest[len]=0;  // 强制字符串的结尾标志
 
  return dest;
}

运行效果

image.png

C语言提供了一些库函数,这些库函数的功能肯定不能满足实际开发的需求,需要程序员重新扩展加固,这是优秀程序员与普通程序员的差别。

四、课后作业

1)编写示例程序,把本章节介绍的知识点全部演示一遍,用程序演示可以加深您的理解和映象。

2)编写示例程序,测试函数的返回值不同能否作为函数重载的依据。

3)编写示例程序,测试函数的参数名不同能否作为函数重载的依据。

五、版权声明

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来源:C语言技术网(www.freecplus.net

作者:码农有道


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