c++中的函数重载

不积跬步无以至千里 / 2024-10-15 / 原文

C++ 中的 函数重载（Function Overloading）是一种多态性特性，允许在同一作用域内定义 多个同名函数，只要这些函数的参数列表不同（参数的类型、数量或顺序不同）。编译器根据函数调用时传递的参数类型和数量来决定调用哪个函数。

1. 函数重载的规则

C++ 编译器通过以下规则来区分重载的函数：

参数的类型不同：重载函数的参数可以是不同的类型。
参数的数量不同：重载函数可以有不同数量的参数。
参数的顺序不同：重载函数的参数类型顺序不同也可以区分。

需要注意的是，函数的返回类型不同 并不能作为区分重载函数的条件。

2. 函数重载的示例

(1) 参数数量不同

#include <iostream>

void print(int a) {
    std::cout << "Integer: " << a << std::endl;
}

void print(int a, int b) {
    std::cout << "Two integers: " << a << " and " << b << std::endl;
}

int main() {
    print(5);        // 调用第一个函数：输出 "Integer: 5"
    print(3, 7);     // 调用第二个函数：输出 "Two integers: 3 and 7"
    return 0;
}

(2) 参数类型不同

#include <iostream>

void print(int a) {
    std::cout << "Integer: " << a << std::endl;
}

void print(double a) {
    std::cout << "Double: " << a << std::endl;
}

int main() {
    print(5);        // 调用第一个函数：输出 "Integer: 5"
    print(3.14);     // 调用第二个函数：输出 "Double: 3.14"
    return 0;
}

(3) 参数顺序不同

#include <iostream>

void print(int a, double b) {
    std::cout << "Integer and Double: " << a << ", " << b << std::endl;
}

void print(double a, int b) {
    std::cout << "Double and Integer: " << a << ", " << b << std::endl;
}

int main() {
    print(5, 3.14);      // 调用第一个函数：输出 "Integer and Double: 5, 3.14"
    print(3.14, 5);      // 调用第二个函数：输出 "Double and Integer: 3.14, 5"
    return 0;
}
注意以上写法可不行

void print(int a, int b); // 两个参数都是 int
void print(int b, int a); // 同样两个参数都是 int

3. 重载与返回类型无关

函数重载时，返回类型的不同不能作为区分条件。也就是说，不能仅仅通过返回类型的不同来重载函数。例如，以下代码会产生编译错误：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double add(int a, int b) {
    return static_cast<double>(a + b);
}

编译器无法仅通过返回类型区分调用哪个 add 函数，因为传递的参数是一样的（int 类型）。因此，这种情况下是不允许的。

4. 函数重载的应用场景

处理不同类型的输入：可以编写同名的函数来处理不同的数据类型，而不需要为每个类型编写不同的函数名称。比如，一个函数可以处理整数、浮点数、字符串等多种类型的输入。
增强代码的可读性：通过函数重载，可以使用统一的名称来表达类似的功能，增强代码的可读性和可维护性。例如，一个 print 函数可以接受多种类型的参数，而不需要多个不同的函数名（如 printInt、printDouble）。

5. 重载与默认参数的关系

C++ 中的默认参数与函数重载可以结合使用，但需要注意避免二义性。例如：

#include <iostream>

void func(int a, int b = 10) {
    std::cout << "Function 1: " << a << ", " << b << std::endl;
}

void func(int a) {
    std::cout << "Function 2: " << a << std::endl;
}

int main() {
    func(5);  // 会调用哪个函数？编译器可能会产生歧义
    return 0;
}