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C++教程:C++函數重載詳解

2020-05-23 14:27:47
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來源:轉載
供稿:網友
我們在開瓶瓶罐罐的時候,經常會遭遇因各種瓶口規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,家里要備多種規格的開瓶器。同樣是開個瓶子嘛,何必這么麻煩?于是有人發明了多功能開瓶器,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生到程序設計中。比如我們要編寫一個函數來求一個數的絕對值,然而整數、浮點型數、雙精度型數都有絕對值,但為它們編寫的函數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計中也做一個多功能的開瓶器,把所有數據類型的求絕對值都交給abs這一個函數呢?

在C++中,我們也能夠把具有相同功能的函數整合到一個函數上,而不必去寫好多個函數名不同的函數,這叫做函數的重(音chóng)載(Overload)。重載的本質是多個函數共用同一個函數名。

我們先來看一個函數重載的實例:(程序6.3)
#include "iostream.h"
int abs(int a);//當參數為整型數據時的函數原型
float abs(float a);//當參數為浮點型數據時的函數原型
double abs(double a);//當參數為雙精度型數據時的函數原型
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;//輸出函數返回的結果
   cout <<"c=" <<abs(c) <<endl <<"d=" <<abs(d) <<endl;
   cout <<"e=" <<abs(e) <<endl <<"f=" <<abs(f) <<endl;
   return 0;
}
int abs(int a)//函數定義
{
   cout <<"int abs" <<endl;//顯示運行了哪個函數
   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

運行結果表明,abs函數果然能夠處理三種不同數據類型的數據了。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并不是很麻煩。首先,我們要告訴電腦,同一個函數名存在了多種定義,所以,我們要給同一個函數名寫上多種函數原型(如程序6.3的第二到第四行);其次,我們要對應這些函數原型,分別寫上這些函數的定義(如程序6.3的主函數體之后,對三個abs函數的定義)。

然而電腦又是如何來識別這些使用在不同環境下的“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。但是如果出現了兩個或者兩個以上工具都能適合,我們就分不清到底應該使用哪個是正確的了。

電腦的做法和我們是類似的。電腦是依靠函數聲明時參數表中參數個數、各參數的數據類型和順序來判斷到底要運行哪個函數的。因此,當重載函數參數表完全相同的時候,電腦便無法判斷應該運行哪個函數,于是程序就出錯了。

我們了解了電腦是如何識別重載函數以后,發現要編寫一個重載函數還是需要注意一些地方的,那就是:在重載函數中,任意兩個函數的參數表中的參數個數、各參數的數據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,因為它們的參數個數、各參數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。

在調用一個重載函數時,可能會發生找不到一個完全合適的函數。這時候,就需要進行數據類型的轉換。由于這種方法可能導致數據丟失或數據類型不嚴格符合,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
從某種意義上說,重載函數是方便了函數的使用者。在前一節我們知道,如果完成了所有函數的編寫,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太多,那么多“積木”搭起來也未必簡單。當函數的編寫者充分考慮了不同情況下應該運行稍有不同的函數,函數的使用者就不必為這些小細節而煩惱了。不過重載函數的函數名還是應該符合其功能,如果把功能完全不同的函數重載,那么就大大影響了程序的可讀性。
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