函数重载机制的奥秘

悠悠 2022-05-22 01:44 96阅读 0赞

函数重载机制的奥秘

C++是怎么区分同名的函数呢？原来是编译器悄悄使用了一个称作名字分裂规则的机制。

现代民俗给女孩子起名喜欢‘娜’、‘薇’等字，一个班出现两个‘李娜’，不是什么新鲜事，然而老师居然也能应付。老师是怎么做的呢？老师把她们的名字进行了扩展，把能区分她们一些特性加到姓名里来了，于是乎，出现了‘大李娜’、‘小李娜’、‘胖李娜’、‘瘦李娜’。假如她们高矮、胖瘦都一样，老师也有办法，把她们的家长找来开会：“有劳诸位阁下，请立即给你们的宝贝女儿改名”。

以Borland C++编译器为例，它等于说把我们写的每一个函数名都用一个新名字代替了。这个新名字由下列几部分组成：

‘@’\+类名\+‘@’\+函数名\+“$q”\+参数类型符1+参数类型符2+…

其中，‘\+’号是拼接在一起的意思。

参数类型符是这样的：

若无参数，则让它是字符‘v’（取void的字头）；

若此参数是int型，则让它是字符i’；

若此参数是double型，则让它是字符d’，以此类推。

如下例所示：

classMyClass

\{ public:：

valueX(int);//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**i

valueX(int, int );//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**ii

valueX(int,double);//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**id

valueX(double,int );//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**di

valueX();//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**v

\};

函数声明和定义时的名字变了，调用时函数的名字当然也必须变才能正确匹配。调用时的名字分裂如下所示：

intmain()

\{ MyClassobj;

：

obj. valueX(3);//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**i

obj.valueX(3, 3);//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**ii

obj.valueX(3.0, 3);//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**di

obj.valueX( );//分裂为**@**MyClass**@** valueX**$q**v

return0;

我们理所当然地感到，名字分裂这个词有点不恰当，似乎叫名字组合，或名字拼接才对。

至此，我们可以解开几个谜团：

①通过名字分裂以后，成员函数对编译系统来说就可以作为外部函数来处理，由此也可见C++是如何封装其成员函数的。如上例，如果我们在主函数里这样调用成员函数：valueX(3, 3)，而不是obj.valueX(3,3)，那么，它通过名字分裂之后是@ valueX$qii(3, 3)，就不可能匹配到。

①C++为什么强调函数的原型形式？试想一下，如果不把参数类型逐一列出，编译系统怎么进行名字分裂？函数调用还能够匹配得上吗？

②C++规定，对于同名函数的参数，必须或者是个数不同，或者是参数类型的排列不同，或者二者皆不同。如果不如此规定，则分裂后的函数名相同。

我们看到，函数的返值类型并没有作为名字分裂的成分。也就是说，两个函数，如果除了返值类型不同之外，其余都相同，将会导致这两个函数进行名字分裂之后是一模一样的，这就出现了两意性（ambiguous），而计算机程序是绝不允许出现两意性的。

必须指出，名字分裂是在编译时进行的，而不是在运行时进行的。

\----------------------------------------------作者声明\-----------------------------------------

我是一个老头，65岁，编过10年程序，在大学教过15年书，写了一本书，名为《C++释难解惑》，这几年来一直在投稿。出版社对我的书稿评价很好，但他们就是由于经济上的风险。总是在出版的最后关头反悔。其中北京\*\*\*\*出版社已经签字画押的情况下反悔；北京\*\*\*\*出版社与我签过电子合同；书稿在\*\*大学出版社放了9个月，还让我请名人写序言，最后说现在书很难卖，并且还给我发了个近半年的图书销售的excel文档让我看，希望我理解出版社。我只好仰天嗟叹了。

有编辑朋友建议我把书稿放到网上让读者试读，以印证读者的人数和满意度。我想这是一个办法，即使永远不能出版，也不至于烂在肚子里。并且我在网上也看到这个办法成功的先例，例如《C语言深度解剖》，后来就由北航出版社出版了。

《C语言深度解剖》的作者采用的方法是把书稿上传到网上。我想采用化整为零的方法，每周起码在我的CSDN博客里发一篇文章，是书稿里的内容稍加改造的。之所以这样做确实出自于私心，就是想借此赚取CSDN的积分。因为我以前忙于教书，无暇经常光顾CSDN，所以几乎没有积分，这样是不能被大家所认识的。

博文与书稿上的文字可能有极少的字面上的不同。

如果您对我的书稿和博文感兴趣，请您推荐给您的朋友，谢谢。

本书稿已经国家版权保护中心进行了作品登记，登记号为：2010-A-023237。

下面我把一些出版社给我的来信摘录作为参考。您可以看到，我的书名在不同的出版社和编辑面前改了好几次名了，现在书稿的名字是我自己的。

//-----------------------------------以下是\*\*大学出版社编辑的来信\---------

陈老师，

选题我暂以《C++释疑解惑：课本没讲透的131个问题》的名字报上去了。通过审批应该问题不大。下面几点，是咱们电话里说过的，麻烦你着手进行啊：）

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陈老师好

从您的来信，我觉得您的文字驾驭能力挺好的，如果您的书，能写成您给我来信的风格，也不错，现在市场上还就缺这样的书。那种一步步讲操作，枯燥的原理，确实没人愿意看，而那种语言比较生动，穿插一些开发故事，体会心得之类的文风，让冰冷的技术活了起来，容易引起读者的共鸣。所以，建议书至少300页，写得生动些，多配些图，甚至每章最后都可以增加上一些问答，比如您历年教学收集到的经典问题等等。当然，其他的一些方法，也都可以尝试，我这里只是抛砖引玉。

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尊敬的陈老师：您好！

由于负责这本书的编辑已经离职，这本书现由我负责与您沟通及出版事宜。

这本稿件从市场上鲜有的写作角度出发，揭示了C++的很多难点，有些内容具有一定的深度，同时又力求在写作上深入浅出，会有一定量的读者关注书中的问题，这是本书的一大特色。

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陈老师：您好！

今天，就这部书稿又与领导进行了沟通。从这部书稿可看出，其中积淀了您多年的经验和大量心血，力图为读者学习C++排疑解惑，实属难能可贵。

从现在的销售数据（开卷数据：专门的图书销售调查数据，采集自全国2000多家书店，随邮附上）看，目前市场上同类书整体销量不理想（月销200本以上较好），即便在这样的数据面前，相对好销的书还属于基础入门的书或教材。在此，也冒昧地想和您探讨，如何将此书出销好的办法，比如：您能帮助出版社做哪些宣传推广，或者利用院校资源推广销售，以及在零售书店怎样做宣传，才能让读者广泛知晓本书并认可，从而形成销售。

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陈老师：您好！

从来信看到您对开卷销售数据进行了详细分析，相信您也看出零售图书市场的销售状况，即便是第1名的图书也不过160本/月，假设书店与网店销量平分秋色，每月的总销量也只有320本，一年的销量为3840册，按计算机书的平均销售周期一年半计算，预计为5760册（纯零售不包括教材）。以此推算，当月销量在100本的书，预计3600册。这个销量如果没有教材的销量支撑，从出版社的成本计算基本上是没有什么利润的，如果计算上在途、退货等因素，稍有不慎恐怕就会亏本，这基本上就是纯零售书的状况。

信中提到的几位作者的书，销量多则50多本，少则几本，如果纯靠零售销售的话，简单可以看出最终销量的情况。

社里对您这本书的含金量一直都是肯定的，只是苦于店销图书的销售状况，也深知您的身体状况在写作上将要付出的巨大努力，觉得再让您改稿实在是有些不合适。

//-------------------\*\*大学出版社电子出版物编辑的来信\--------------------------

陈老师您好：

我与图书编辑沟通了，就如您告诉我的，他对本书的质量不持疑义，主要考虑的是本书的经济效益。我们作为电子出版和网络出版部门，还没出过单独的网络出版物，这条路暂时不考虑。电子出版物5000左右的成本，包括生产成本和人力成本，要保证持平的话，恐怕要由作者承担。这是我向领导报选题时的一项。您作为作者，据我理解，如果没有相关经费支持，由您个人承担是有问题的。所以这个选题的前景还要您考虑。

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参考书目

1．\[美\]TedFaison，Borland C++3.1编程指南，蒋维杜等译，清华大学出版社，1993

2．侯俊杰，深入浅出MFC,华中科技大学出版社，2001

3．\[美\]JessLiberty，21天学通C++，人民邮电出版社，2002

4．\[美\] StanleyB. Lippman，深度探索C++对象模型，侯捷译，华中科技大学出版社，第1版2007

5．张海藩等，软件工程，人民邮电出版社2010

6．宛延闿，C++语言和面向对象程序设计，第二版，清华大学出版社1997

7．网上下载的全国高自考上机考试题目

8．陈树振、陈翼男，C++文本文件的一种读写方法，《电脑开发与应用》2008年第10期，中国北方自动控制研究所

9．陈树振，C和C++的图示教学法，《教学研究》，2005年10月，北京科技职业学院

10．\[美\] Peter Van Der Linden， C专家编程，徐波译，人民邮电出版社，2002,12