C++教程:C++函數(shù)重載詳解
2020-05-23 14:27:47
供稿：網(wǎng)友
我們在開瓶瓶罐罐的時候，經(jīng)常會遭遇因各種瓶口規(guī)格不同而找不到合適的工具的尷尬。所以有時候就為了開個瓶，家里要備多種規(guī)格的開瓶器。同樣是開個瓶子嘛，何必這么麻煩？于是有人發(fā)明了多功能開瓶器，不管啤酒瓶汽水瓶還是軟木塞的紅酒瓶都能輕松打開。
然而開瓶器的問題也會發(fā)生到程序設(shè)計中。比如我們要編寫一個函數(shù)來求一個數(shù)的絕對值，然而整數(shù)、浮點型數(shù)、雙精度型數(shù)都有絕對值，但為它們編寫的函數(shù)返回值類型卻是各不相同的。比如：
int iabs(int a);
float fabs(float a);
double dabs(double a);
這樣是不是有點備了多種開瓶器的感覺？我們能不能在程序設(shè)計中也做一個多功能的開瓶器，把所有數(shù)據(jù)類型的求絕對值都交給abs這一個函數(shù)呢？
在C++中，我們也能夠把具有相同功能的函數(shù)整合到一個函數(shù)上，而不必去寫好多個函數(shù)名不同的函數(shù)，這叫做函數(shù)的重（音chóng）載（Overload）。重載的本質(zhì)是多個函數(shù)共用同一個函數(shù)名。
我們先來看一個函數(shù)重載的實例：（程序6.3）
#include "iostream.h"
int abs(int a);//當參數(shù)為整型數(shù)據(jù)時的函數(shù)原型
float abs(float a);//當參數(shù)為浮點型數(shù)據(jù)時的函數(shù)原型
double abs(double a);//當參數(shù)為雙精度型數(shù)據(jù)時的函數(shù)原型
int main()
{
int a=-5,b=3;
float c=-2.4f,d=8.4f;
double e=-3e-9,f=3e6;
cout <<"a=" <<abs(a) <<endl <<"b=" <<abs(b) <<endl;//輸出函數(shù)返回的結(jié)果
cout <<"c=" <<abs(c) <<endl <<"d=" <<abs(d) <<endl;
cout <<"e=" <<abs(e) <<endl <<"f=" <<abs(f) <<endl;
return 0;
}
int abs(int a)//函數(shù)定義
{
cout <<"int abs" <<endl;//顯示運行了哪個函數(shù)
return (a>=0?a:-a);//如果a大于等于零則返回a，否則返回-a。
}
float abs(float a)
{
cout <<"float abs" <<endl;
return (a>=0?a:-a);
}
double abs(double a)
{
cout <<"double abs" <<endl;
return (a>=0?a:-a);
}
運行結(jié)果：
int abs
int abs
a=5
b=3
float abs
float abs
c=2.4
d=8.4
double abs
double abs
e=3e-009
f=3e+006
運行結(jié)果表明，abs函數(shù)果然能夠處理三種不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)了。那么我們怎樣才能自己造一個“多功能工具”呢？
其實要編寫一個重載函數(shù)并不是很麻煩。首先，我們要告訴電腦，同一個函數(shù)名存在了多種定義，所以，我們要給同一個函數(shù)名寫上多種函數(shù)原型（如程序6.3的第二到第四行）；其次，我們要對應(yīng)這些函數(shù)原型，分別寫上這些函數(shù)的定義（如程序6.3的主函數(shù)體之后，對三個abs函數(shù)的定義）。
然而電腦又是如何來識別這些使用在不同環(huán)境下的“工具”的呢？
在日常生活中使用到多功能工具，如果我們不知道具體應(yīng)該使用哪個工具，我們會把每個工具放上去試一試，如果只有唯一一個工具適合，那么我們就毫無疑問地能夠確定就是使用它了。但是如果出現(xiàn)了兩個或者兩個以上工具都能適合，我們就分不清到底應(yīng)該使用哪個是正確的了。
電腦的做法和我們是類似的。電腦是依靠函數(shù)聲明時參數(shù)表中參數(shù)個數(shù)、各參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和順序來判斷到底要運行哪個函數(shù)的。因此，當重載函數(shù)參數(shù)表完全相同的時候，電腦便無法判斷應(yīng)該運行哪個函數(shù)，于是程序就出錯了。
我們了解了電腦是如何識別重載函數(shù)以后，發(fā)現(xiàn)要編寫一個重載函數(shù)還是需要注意一些地方的，那就是：在重載函數(shù)中，任意兩個函數(shù)的參數(shù)表中的參數(shù)個數(shù)、各參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和順序不能完全一樣。例如int func(int a,char b)和float func(int c,char d)就不能重載，因為它們的參數(shù)個數(shù)、各參數(shù)的類型和順序完全一樣，即使形參名不同、返回值類型不同也是無濟于事的。
在調(diào)用一個重載函數(shù)時，可能會發(fā)生找不到一個完全合適的函數(shù)。這時候，就需要進行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。由于這種方法可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)類型不嚴格符合，且在充分考慮問題后，這種情況是可以盡量避免的，所以這里不再就這個問題展開論述。有興趣的讀者可以查閱其他C++的參考資料。
算法時間：重載函數(shù)
從某種意義上說，重載函數(shù)是方便了函數(shù)的使用者。在前一節(jié)我們知道，如果完成了所有函數(shù)的編寫，那么完成一個程序就像搭積木一樣簡單了。然而如果功能相似名字卻不同的函數(shù)太多，那么多“積木”搭起來也未必簡單。當函數(shù)的編寫者充分考慮了不同情況下應(yīng)該運行稍有不同的函數(shù)，函數(shù)的使用者就不必為這些小細節(jié)而煩惱了。不過重載函數(shù)的函數(shù)名還是應(yīng)該符合其功能，如果把功能完全不同的函數(shù)重載，那么就大大影響了程序的可讀性。
