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(一)函数重载
(1)函数重载
(2)函数重载实现原理
(二) 引用
(1)引用
(2)语法
i ,别名:
ii,传参:
iii,返回值:
iv,修改外部变量:
v,避免空指针:
(一)函数重载
(1)函数重载
C语言不允许出现多个同名函数,而C++支持出现同名函数,这需要通过函数重载实现。
函数重载是指在一个类中,有多个同名的函数,但它们的参数列表不同。在C++中,函数重载可以通过函数名相同但参数列表不同来实现,参数列表不同可以包括参数类型、参数个数或者参数顺序等。当调用函数时,编译器会根据参数的类型或个数来自动选择合适的函数进行调用。
(2)函数重载实现原理
在Linux下,C++函数重载的实现原理是使用了一种叫做"名称修饰"(Name Mangling)的技术。当C++源代码被编译成目标文件时,编译器会对函数的名称进行修饰,以区分不同的重载函数。
名称修饰的过程是由编译器自动完成的,它将根据函数的参数类型、参数个数和参数顺序等信息生成一个唯一的符号名。这样,在目标文件中就能够通过不同的符号名来区分不同的重载函数。
(下面一linux的g++为例)
linux下的g++函数在修饰后变成:{ _Z + 函数名长度 + 函数名 + 类型首字母 }
//实例如下 Add(int,int) -> call _Z3Addii Add(double,double) -> call _Z3Adddd //只要类型不同,类型顺序不同,类型个数不同,都可以让修饰后函数名不同, //编译器可以区分不同的函数名,这样就构成了重载
编译同一个文件,对于文件中的同一个函数,用gcc和g++编译出来的函数名称是不同的(符合上面规则):
用gcc编译的函数func1函数:
用g++编译的函数func1函数:
函数重载的作用主要有以下几点:
- 提高代码的复用性:通过函数重载,可以在一个类中定义多个功能相似的函数,避免了重复编写代码的问题。
- 提高程序的可读性:使用函数重载可以让程序更加直观清晰,减少了函数命名的复杂性。
- 增强了函数的灵活性:通过函数重载可以根据不同的参数选择不同的实现方式,从而提供了更多的选择。
需要注意以下几点:
- 重载函数的返回类型不可以作为重载的条件,只有参数列表不同才能作为重载的条件。
- 重载函数的参数列表必须不同,参数个数不同或者参数类型不同都可以作为重载的条件。
- 重载函数可以有不同的访问修饰符,比如一个是私有的,一个是公有的。
需要注意的是,C++规定了可以函数重载,但是具体实现的名称修饰规则是由编译器决定的,不同的编译器可能会有不同的修饰规则。
(二) 引用
(1)引用
引用不是新定义一个变量,而是给已存在的变量取了一个别名, 编译器不会为引用变量开辟内存空间,它和它引用的变量共同用一块内存空间。
(2)语法
i ,别名:
引用提供了一个变量的别名,可以通过引用来访问已经存在的变量。这使得代码更加清晰和易读,同时也让函数传参更加方便,避免了拷贝大量数据的开销。
基本使用:
int i = 0; int& j = i;//给i取别名j,j是i的别名
j与i共用同一块内存地址;
对i与对j的运算是等同的,j++后 i = 1 (其实就是i++ 后 i = 1);
(引用类型必须和引用实体是同种类型的)
引用的特性:
引用在定义时必须初始化;
一个变量可以有多个引用;
可以对别名取别名(套娃),对别名取别名,其实就是对原变量取别名,原变量与他的别名的地位是等同的(一个空间的名字可以是 “ i ”也可以是 “ j ” );
引用一旦引用一个实体,不能再引用其他实体;
引用需要与创建变量区分:
int i = 0; int j = i;//创建一个变量j初始化为0
ii,传参:
引用作为函数参数,可以将参数按引用传递,而不是按值传递。这样可以避免参数的拷贝,提高函数的执行效率,并且可以在函数内部修改参数的值(也就相当于传址),使得函数能够对传入的参数进行修改(同时也更好理解)。
//形参直接用实参的别名接收,便于直接对实参操作 void swap(int& r1,int& r2) { int tem = r1; r1 = r2; r2 = tem; } int main() { int a = 1,b = 2; swap(a,b);//不用再传地址,更好理解 return 0; }
iii,返回值:
函数可以返回引用类型,这样可以避免拷贝对象的开销,同时也方便链式调用和对象的赋值操作。通过返回引用,函数可以返回一个指向已存在的对象的引用,而不需要创建新的对象。
对于n,是局部变量,存储在栈区,出count函数就会被销毁;
编译器会先将n的值存储在寄存器中,当count函数栈帧销毁后,将寄存器的值赋给ret;
int count() { int n = 0; n++; return n; } int main() { int ret = count(); return 0; }
对于变量n,是静态变量,存储在静态区,不会随着count函数的销毁而销毁;
编译器仍然会先将n的值存储在寄存器中,当count函数栈帧销毁后,将寄存器的值赋给ret;
int count() { static int n = 0; n++; return n; } int main() { int ret = count(); return 0; }
为什么两种都需要寄存器的帮助?
如果是返回引用,还需要寄存器的帮助吗?
int& count1() { int n = 0; n++; return n; } int& count2() { static int n = 0; n++; return n; } int main() { int ret1 = count1(); int ret2 = count2(); return 0; }
显然不需要,这样就减少了拷贝;
引用作返回值,同时也可以做可修改的左值,因为引用本质上就是变量的别名,变量当然可修改;
#define N 50 //静态顺序表 struct AY { int a[N]; int size; //大小 int capacity;//容量 } //检查是否越界 int& posAt(AY& ay,int i) { assert(i < N) return ay.a[i]; } int main() { AY ay; for(int i = 0;i < N;i++) { posAt(ay,i) = i * 10;//返回引用可作为可被修改的左值 } }
iv,修改外部变量:
引用可以作为函数的返回值,在函数内部对外部的变量进行修改。这种方式可以用于实现一些特殊的操作,如对象的赋值操作符重载等。通过引用,可以直接修改外部的变量,而不需要通过指针等方式。
v,避免空指针:
引用在定义时必须初始化,并且不能被修改指向其他对象,这样可以避免了指针的空引用问题。使用引用可以更加安全地操作对象,避免了空指针异常的发生。
完~
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