【C++入门必备知识:缺省参数+函数重载+函数名修饰规则】

简介: 当调用该函数时,如何没有没有指定实参则采用改形参的默认值。

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①.缺省参数


Ⅰ.概念


当声明或定义函数时,为函数的参数指定一个缺省值,也叫做默认值。


规则:

当调用该函数时,如何没有没有指定实参则采用改形参的默认值。

当调用该函数时,指定实参,那就使用传过来的实参。


通俗的说就是:

没有传参时,使用参数的默认值

传参时,使用指定的实参


void fun(int n=10)
{
  cout << n << endl;
}
int main()
{
  fun();//没有指定实参,则使用缺省参数
  fun(20);//指定实参
}

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1.全缺省参数


全缺省参数,即函数形参都被指定为缺省值


using namespace std;
void fun(int a=1,int b=2,int c=3)
{
  cout << a<< endl;
  cout << b << endl;
  cout << c << endl;
}
int main()
{
  fun();//全缺省参数,形参全部指定为缺省值,不传实参
}

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2.半缺省参数


半缺省参数,即函数形参部分被指定为缺省值

void fun(int a,int b=2,int c=3)
{
  cout << a<< endl;
  cout << b << endl;
  cout << c << endl;
}
void fun2(int a,int b, int c = 9)
{
  cout << a << endl;
  cout << b << endl;
  cout << c << endl;
}
int main()
{
  fun(2);//部分缺省,部分形参指定为缺省值
  fun2(5, 6);
}


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3.使用规则


  • 1.传参是从左向右传,不能隔着传。
  • 2.而缺省参数是从右到左缺省。
  • 3.声明和定义不能同时给缺省

为什么声明和定义不能同时给缺省呢???

因为会出现这样的场景:当声明和定义的缺省参数不一致时,那编译器到底该用哪个缺省值呢?

  • 4.准确的来说,只能在声明函数的时候来给缺省,定义时候不能给。
  • 5.缺省值必须是常量或者全局变量
  • 6.默认参数也叫缺省参数


4.应用场景再现


比如顺序表中有静态顺序表和动态顺序表。我们知道静态顺序表,写死了固定大小,很不好使,但动态顺序表又需要不断的扩容,扩容操作是需要消耗效率的。所以我们可以利用缺省参数,来对顺序表的默认大小进行缺省,当我们知道要插入多少数据时,则指定传相对的大小,那顺序表一开始就会开辟那么大的空间,就不需要从一小块不断扩容了。而当我们不知道要插入的数据时,那么就按照给定的默认值(缺省值)来进行开辟空间。


typedef struct SQList
{
  int* a;
  int size;
  int capacity;
}SQList;
void SQInit(SQList *s,int defalutCapacity=4)
{
  s->a = (int*)malloc(sizeof(SQList) * defalutCapacity);
  if (s->a == NULL)
  {
    perror("malloc");
  }
}
int main()
{
  SQList s;
  SQInit(&s);//如果不知道要插入多少数据,那就按照默认值4来
  SQInit(&s, 100);//如果知道要插入多少数据,那么直接就开辟这么大的空间,不需要不断的扩容到100
}


②.函数重载


C语言不允许存在同名函数,但C++允许存在同名函数,这么做的原因是用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。

那C++是如何做到让同名函数同时存在的呢?


Ⅰ.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( |参数个数|或类型|或类型顺序|)不同。


1.参数个数不同


//参数个数不同
int Add2(int left, int mid,int right)//3个参数
{
  return left+mid + right;
}
int Add(int left, int right)//2个参数
{
  return left + right;
}
int main()
{
  printf("%d\n", Add(1, 1));//编译器会自动识别使用哪一个函数的
  printf("%d\n", Add2(1,2,3));
}

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参数个数不同:


void f()
{
  cout << "f()" << endl;
}
void f(int a)
{
  cout << "f(int a)" << endl;
}


不过要注意的是下面这个例子


void f()
{
  cout << "f()" << endl;
}
void f(int a=0)
{
  cout << "f(int a)" << endl;
}


你觉得它构成函数重载吗?


从定义的角度来说,它确实是一个没有参数,一个有一个参数,它们参数个数不同,函数名相同,所以是构成函数重载的。但有没有什么问题呢?


你看,第二个函数的参数被缺省了,也就是相当于当函数传参时,传不传都无所谓,传参数,那就使用这个实参,如果不传,那就使用缺省参数。那么问题来了,如果我们不传参数,到底调用的是第一个函数,还是调用第二个函数呢?


第一个函数没有参数,如果我们不传参正常来说就应该调用第一个,但第二个同名函数的参数被缺省了。所以就会出现

调用不明确问题。


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2.参数类型不同


//参数类型不同
int Add(int left, int right)//int 类型
{
  return left + right;
}
double Add(double left, double right)//double 类型--注意这里返回值是double ,不需要管返回值类型
{
  return left + right;
}
int main()
{
  printf("%d\n", Add(1, 1));
  printf("%f\n", Add(1.1, 1.1));//编译器会自动识别数据类型,并且使用相应的函数
}

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3.参数类型顺序不同


void fun1(int a, char c)
{
  cout << a << " " << c << endl;
}
void fun1(char c, int a)
{
  cout << c << " " << a << endl;
}
int main()
{
  fun1(1,'x');
  fun1('w', 6);
}

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要明确注意的是这里是类型顺序,而不是变量顺序。


比如下面这个坑


void fun1(int a, char c)
{
  cout << a << " " << c << endl;
}
void fun1(int c, int a)
{
  cout << c << " " << a << endl;
}


你觉得构成重载吗?


当然不构成了,我们要严格按照定义,是类型顺序不同如果是上面这个例子,那我要传fun1(1,'x');到底调用的是哪一个函数呢,是上面的还是下面的呢?所以是有歧义的。


c++虽然允许同名函数并且会自动识别变量类型

但要严格遵守函数重载的规则才可以。


4.对返回值没有要求


函数重载对函数的返回值是没有要求的。


返回值没有要求,但是当后面的要求不符合是,仍然不能构成重载(函数参数类型不同,函数参数的个数不同,函数类型顺序不同)


返回值没有要求 --不构成重载 —无法使用


int Add(int left, int right)
{
 cout << "int Add(int left, int right)" << endl;
 return left + right;
}
double Add(double left, double right)
{
 cout << "double Add(double left, double right)" << endl;
 return left + right;
}


比如这样,两个同名函数符合参数类型不同,所以构成重载。虽然它们返回值不同,但函数重载对返回值没有要求。


③.函数名修饰规则


为什么C语言不支持函数重载,而C++支持重载呢?

C++又是如何支持的呢?

这其中就要涉及程序的【编译与链接过程】与【函数名修饰规则】


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假设一个工程里有三个文件,一个是专门声明各函数的文件,一个是专门定义各函数的文件,一个是用来测试这些函数功能的文件。


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我们知道一个程序要通过预编译,编译,汇编,链接四个部分才可以生成可执行程序。


而各个阶段的处理也不相同。


大体是就是在预编译阶段,在声明和定义的两个文件里包含的头文件会被展开,宏会被替换,还有注释会被去掉。


然后各生成一个带 .i的文件。在编译阶段会进行检查语法,生成汇编代码,并生成一个带.s的文件。


汇编阶段会进行将汇编代码转化为机器指令,生成一个符号表,并生成一个带.o的文件,最后在链接阶段,会将符号表合并和重定位,将两个带.o文件链接成一个可执行程序。


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根据函数栈帧的创建和销毁,我们知道当调用一个函数时,会执行一个call的汇编代码。call后面就是函数的地址。然后就会使用jump跳进调用的函数里。


而在实际的项目中通常是由多个头文件和多个源文件。


比如在test.c文件里调用了定义.c文件里的函数A,在链接之前,test.o文件里是没有函数A的地址的,因为函数A的地址在定义.c文件里。


那么test.c程序如何执行呢?

在链接阶段会解决这个问题,链接器看到test.o调用函数A,但是又没有函数A的地址,它就会到定义.o符号表中去找函数A的地址,然后重定位到一起。


我们可以这样比喻:将在.h头文件里声明的看成一种承诺


test.c想要买房,还差钱,向好兄弟.h文件借钱,好兄弟.h满口答应。给定了test.c承诺。


test.c有了承诺,它就敢买房了,这个过程是合法的。所以不会报错的。


但要真正的买到房,还需要.h兑现承诺,而如果.h找到定义的文件就可以兑现承诺了。


所以test.c要执行起来就需要找到定义来兑现承诺。


链接的作用就是:找到定义(兑现承诺)。


那还有一个问题,链接器是如何找定义的呢?是找哪个定义的呢?


是使用哪个名字定义的呢?


在不同的编译器有不同的函数名修饰规则。


Ⅰ.C/C++的不同


我们举例gcc和g++的例子。


  • 1.C语言编译器编译结果:


我们发现gcc的函数修饰后名字是不改变的。


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  • 2.C++编译器编译器结果:


而在g++的函数修饰后变成了【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】


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  • 3.结论:采用C语言编译器编译后,函数名没有改变,而采用C++编译器编译后,函数名经过函数修饰发生改变,并且跟函数的参数类型,参数个数等有关。


  • 4.通过这里我们就可以理解C语言没有办法支持重载了,因为C编译器,在编译后,同名函数没有办法区分,而C++经过函数修饰规则,根据函数参数的类型,参数的个数不同而改变函数的名字进行区分,只要参数不同,修饰后的函数名就不一样,这样就支持重载了。


  • 5.如果两个函数函数名和参数都是一样的,但是函数返回值不一样,这是不构成重载的,因为重载的定义没不包括返回值。编译器没有办法区分。
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