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＜初识C++（2）＞《C++初阶》

2022-11-27 156

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简介： ＜初识C++（2）＞《C++初阶》

＜初识C++（2）＞《C++初阶》

——By 作者：新晓·故知

问题导引：

【名企面试题】

1. 下面两个函数能形成函数重载吗？有问题吗或者什么情况下会出问题？

void TestFunc(int a = 10)
{
 cout<<"void TestFunc(int)"<<endl;
}
void TestFunc(int a)
{
 cout<<"void TestFunc(int)"<<endl;
}

2. C语言中为什么不能支持函数重载？

3. C++中函数重载底层是怎么处理的？

4. C++中能否将一个函数按照C的风格来编译？

解答：

1.

不能形成函数重载。编辑

根据函数重载定义：

函数重载:是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的 形参列表(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。这里可以看出函数参数个数，类型，顺序都相同，但此处缺省值并不影响，无法构成函数重载。

使用VS编译器，点开错误C2084可用看到：说明该函数已经被定义过了，这两个函数重复定义了，因为没有重载成功所以导致重复定义，因而使得编译失败。编辑

2.

C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。

3.

详见后文图示讲解。

4.

可以。有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译。

1.函数重载

自然语言中，一个词可以有多重含义，人们可以通过上下文来判断该词真实的含义，即该词被重载了。

比如：以前有一个笑话，国有两个体育项目大家根本不用看，也不用担心。一个是乒乓球，一个是男足。前者是“谁也赢不了！”，后者是“谁也赢不了！”

1.1 函数重载概念

函数重载:是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的 形参列表(参数个数或类型或顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

int Add(int left, int right)
{
 return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
 return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
 return left+right;
}
int main()
{
 Add(10, 20);
 Add(10.0, 20.0);
 Add(10L, 20L);
 return 0;
}

1.2 名字修饰(name Mangling)

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？

在C/C++中，一个程序要运行起来，需要经历以下几个阶段：预处理、编译、汇编、链接。

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1. 实际我们的项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过我们C语言阶段学习的编译链接，我们可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标文件中没有 Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么怎么办呢？

2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。(如果同学们忘记了上面过程，咋们老师要带同学们回顾一下)

3. 那么链接时，面对Add函数，连接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的函数名修饰规则。

4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下gcc的修饰规则简单易懂，下面我们使用了gcc演示了这个修饰后的名字。

5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。而g++的函数修饰后变成【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】。

★采用C语言编译器编译后结果 编辑

结论：在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

★采用C++编译器编译后结果

编辑

结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参数类型信息添加到修改后的名字中

★Windows下名字修饰规则 编辑

对比Linux会发现，windows下C++编译器对函数名字修饰非常诡异，但道理都是一样的。【扩展学习：C/C++函数调用约定和名字修饰规则】

6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。

7. 另外我们也理解了，为什么函数重载要求参数不同！而跟返回值没关系。

下面两个函数属于函数重载吗？

short Add(short left, short right)
{
 return left+right;
}
int Add(short left, short right) 
{
 return left+right; 
}

不构成，返回值类型不同不构成函数重载

1.3 extern “C”

有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器，将该函数按照C语言规则来编译。

比如：tcmalloc是google用C++实现的一个项目，他提供tcmallc()和tcfree 两个接口来使用，但如果是C项目就没办法使用，那么他就使用extern “C”来解决。

extern "C" int Add(int left, int right);
int main()
{
 Add(1,2);
 return 0;
}

链接时报错：error LNK2019: 无法解析的外部符号_Add，该符号在函数 _main 中被引用

问题分析：

在Linux环境下，分析C++函数重载的实现：

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这里虽然创建的项目文件后缀为".cpp",但这和windows环境下的编译器不同，Windows环境下区分后缀（即".cpp"使用C++编译器，会兼容C语言。".c"使用C编译器,只能编译C语言）

一般的，gcc使用C语言编译器，不能编译cpp，但升级后的可能编译！（这里涉及Linux的知识，后续学习将会理解，此处仅需了解即可！）

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这里解释函数重载“不允许在函数声明处不赋值，在函数定义处赋值”的原因：因为预处理后头文件展开，编译时只能在当前展开的头文件后调用，检查到函数定义与函数声明的相异，语法错误。

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解释为什么C语言不支持函数重载？

C语言的函数名使用的是原来的函数名，编译链接后生成的符号表里面的函数名相同，但调用时main函数指令中的地址不同，就会冲突！

而在C++中：编辑

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