詳細介紹C++中重載函數(shù)的應用
之前,我們給大家介紹過C++中的重載運算符,大家可以看看這篇文章,進行了解,《C++基礎之重載運算符的詳細介紹》。今天給大家介紹重載函數(shù)。
重載函數(shù)(overloaded function)是C++支持的一種特殊函數(shù),C++編譯器對函數(shù)重載的判斷更是C++語言中最復雜的內(nèi)容之一
首先我們先明確一下重載函數(shù)的定義:在相同的聲明域中的函數(shù)名相同的,而參數(shù)表不同的,即通過函數(shù)的參數(shù)表而唯一標識并且來區(qū)分函數(shù)的一種特殊的函數(shù)。
您也許要問,函數(shù)為什么要重載呢?何時應該選擇函數(shù)重載(function overloading),何時又不呢?這也是我要在下面介紹的。
當將要定義一組函數(shù),使它們執(zhí)行一系列的操作,但是它們是應用在不同的參數(shù)類型上的。此時我們可以選擇重載函數(shù)。
例如:
- int z_x_max (int,int); //返回兩個整數(shù)的***值;
- int ve_max (const vector <int> &); //返回vector容器中的***值;
- int matrix_max (const matrix &); //返回matrix引用的***值;
上面的三個函數(shù)都可以大概地說成判斷一組數(shù)中的***值,對于函數(shù)的用戶來說,他們并不關心函數(shù)定義的細節(jié),也就是說他們不關心判斷兩個整數(shù)的大小和判斷數(shù)組(vector容器)數(shù)的大小應該使用不同的函數(shù),而對于程序的設計者來說這可是不得不想到的。程序員必須記住并查找每個函數(shù)名。而函數(shù)的重載把程序員從這種問題的復雜性中解放了出來,C++提供了這種支持。上面的三個比較大小的函數(shù)可以定義成:
- int Max (int,int); //返回兩個整數(shù)的***值;
- int Max (const vector <int> &); //返回vector容器中的***值;
- int Max (const matrix &); //返回matrix引用的***值;
對!通過參數(shù)就可以一眼分辨不同的函數(shù)。
同時函數(shù)的重載也有它不適用的情況。例如:在開發(fā)文本編輯器的過程中,會涉及到一系列控制光標的函數(shù),如下:
- Screen& MoveUp( );
- Screen& MoveDown( );
- Screen& MoveLeft( );
- Screen& MoveRight( );
看過這四個函數(shù)不言而喻,它們是控制光標在屏幕上的位置的,即:向上移動光標,向下移動光標,向左移動光標,向右移動光標。如果我現(xiàn)在把它們寫成重載函數(shù),每個都是Screen& Move( );顯然對于程序員來說是不易理解的。因此對于函數(shù)重載的使用我們應遵循應用的邏輯,而不是簡單地因為它的存在就必須使用它。程序員不應該勉強使用重載函數(shù)。
您有沒有想過C++編譯器是如何判斷您調(diào)用的是重載中的哪個函數(shù)?即使它們的函數(shù)名相同。您也許會毫不猶豫的回答:是通過函數(shù)的參數(shù)表。其實識別的過程并不是像您想象中的那么的容易,其中涉及到參數(shù)的等級劃分,參數(shù)轉換等諸多方面,下面我就一一進行講解。
假如有下面一組函數(shù):
- void S ( );
- void S ( int );
- void S ( double , double = 1.2 );
- void S ( const char*,const char*);
- void Max ( int , int );
- //……
- int main( )
- {
- S (2.4);
- return;
- }
- //S (2.4 );的調(diào)用與S ( );
- S ( int ); S ( double , double = 1.2); S (const char* , const char*),的聲明在同一域,即是可見的。
那么好,問題出現(xiàn)了。S (2.4 );將調(diào)用上面四個函數(shù)中的哪一個呢?
編譯器判斷重載函數(shù)的***步是確定該調(diào)用中所考慮的重載函數(shù)的集合,該函數(shù)集合被稱為候選函數(shù)(candidant function)。所謂候選函數(shù)就是與被調(diào)用函數(shù)同名的函數(shù)。上面的前四個函數(shù)都可以成為候選函數(shù)(當然可以是多個),而唯有Max ( int , int ) 被排除在外了。
編譯器判斷重載函數(shù)的第二步分為兩動作。***個動作是編譯器從***步選出的候選函數(shù)中調(diào)出可行函數(shù)(viable function)??尚泻瘮?shù)的函數(shù)參數(shù)個數(shù)與調(diào)用的函數(shù)參數(shù)個數(shù)相同(如S ( int )),或者可行函數(shù)的參數(shù)可以多一些,但是多出來的函數(shù)參數(shù)都要有相關的缺省值(如 S (double , double =1.2 );)第二個動作是根據(jù)參數(shù)類型的轉換規(guī)則將被調(diào)用的函數(shù)實參轉換(conversion)成候選函數(shù)的實參。這里本著充分利用參數(shù)類型轉換的原則,換句話說,盡可能的使用上參數(shù)類型轉換。當然轉換要以候選函數(shù)為轉換的目標。上面的函數(shù)中只有兩個是可行函數(shù),它們分別是S ( int ); S ( double , double )。
如果依照參數(shù)轉換規(guī)則沒有找到可行函數(shù),則該調(diào)用就是錯誤的,則說沒有函數(shù)與調(diào)用匹配,屬于無匹配情況(no match function)。
編譯器判斷重載函數(shù)的第三步是從第二步中選出的可行函數(shù)中選出***可行函數(shù)(best match situation)。在***可行函數(shù)的選擇中,從函數(shù)實參類型到相應可行函數(shù)參數(shù)所用的轉化都要劃分等級,根據(jù)等級的劃分(ranked),***選出***可行函數(shù)。***可行函數(shù)即編譯器要調(diào)用的函數(shù)。
希望本文能夠給你帶來幫助。