c++中的函数重载、函数重写、函数重定义
目录 一、函数重载 二、函数重写 三、函数重定义 为了更加深刻的理解 函数重载、重写、重定义，我们可以带着如下这两个问题去思考： 1、子...
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一、函数重载
二、函数重写
三、函数重定义
为了更加深刻的理解 函数重载、重写、重定义，我们可以带着如下这两个问题去思考：
1、子类中是否可以定义父类中的同名成员？为什么？
可以，因为子类与父类的命名空间不同；
2、子类中定义的函数是否可以重载父类中的同名函数？
不可以，因为函数重载必须在同一个作用域中。
一、函数重载（Function Overloading）
1、什么是函数重载
在同一个类中（同一个作用域中/在类的内部），存在一组函数名相同，函数的参数列表不同（参数的个数、类型、顺序），函数有无 virtual 关键字都可以，我们把这组函数称为函数重载。
2、为什么使用函数重载（函数重载的好处）
由于函数重载可以在同一个作用域内，使用同一个函数名 命名一组功能相似的函数，这样做减少了函数名的数量，避免了程序员因给函数名命名所带来的烦恼，从而提高程序的开发的效率。
3、函数重载的条件
1. 必须在同一作用域下
2. 函数名相同但是参数列表不同（参数列表的 类型 or 个数 or 顺序 不同）
3. 返回值的类型不会影响重载
4. 同名的 const 成员函数（const this） 与 非const成员（this） 也是重载的一种表现形式；
4、函数重载的原理（本质：c++编译器对同名函数进行重命名）
编译器在编译.cpp文件中当前使用的作用域里的同名函数时，根据函数形参的类型和顺序会对函数进行重命名（不同的编译器在编译时对函数的重命名标准不一样）；
但是总的来说，他们都把文件中的同一个函数名进行了重命名；
在vs编译器中：
根据返回值类型（不起决定性作用）+形参类型和顺序（起决定性作用）的规则重命名并记录在map文件中。
在linux g++ 编译器中：
根据函数名字的字符数+形参类型和顺序的规则重命名记录在符号表中；从而产生不同的函数名，当外面的函数被调用时，便是根据这个记录的结果去寻找符合要求的函数名,进行调用；
为什么c语言不能实现函数重载？
编译器在编译.c文件时，只会给函数进行简单的重命名；
具体的方法是给函数名之前加上”_”；所以加入两个函数名相同的函数在编译之后的函数名也照样相同；调用者会因为不知道到底调用那个而出错；
1 #include
2
3 int Add(int a, int b)
4 {
5 return a + b;
6 }
7
8
9 float Add(float a, float b)
10 {
11 return a + b;
12 }
13
14 void testFunc()
15 {
16 Add(10, 20);
17 Add(20.0f, 30.0f);
18 }
19
20 int main(int argc, char *argv[])
21 {
22 testFunc();
23
24 return 0;
25 }
案例分析
1. 将上述代码保存到.c文件中
若上述代码用c编译器编译，由于c语言中无函数重载，所以，在程序运行时出错。
出错原因：因为在c语言中，c编译器只是在函数名的前面加下划线进行简单的重命名；
为了验证结果，将上述的代码稍作修改（ float Add(float a, float b) -> float Add1(float a, float b) ）。然后用 vs Debug模式编译.c文件，之后在.map文件中就可以看到结果。
在vs中，map文件生成的步骤设置：工程名右击—>属性—->配置属性—->链接器—–>调试—->生成映射文件—>选择是;
2. 将上述代码保存到.cpp文件中
若上述代码用c++编译器编译，由于c++语言支持函数重载，所以程序正常运行；但是，在不同c++编译器之间对函数重载的机制也是不一样，接下来分别用vs 和 g++介绍。
（1）用 vs Debug模式编译.cpp文件，之后就可以在map文件中看到如下结果，
// ‘？’表示名称开始，‘？’后边是函数名；“@@YA”表示参数表开始，后边的3个字符分别表示返回值类型，两个参数类型；“@Z”表示名称结束。
（2）在Ubuntu下测试（需要安装g++编译器），执行以下指令：
1）g++ test.cpp
2）objdump a.out -t > test.out // -t是表示生成符号表，最后是将生成的符号表用重定向符号放在test.out文件。
3）vi test.out
打开test.out文件，就会发现，整形数相加的函数Add(int a,int b)生成的符号表中，Add函数名被记录为_Z3Addii。
其中，_Z表示符号表名称开始, 3代表函数名的字符个数，ii代表参数列表顺序中2个形参的类型；
综述，无论使用何种编译器，在.cpp文件中，虽然两个函数的函数名一样，但是他们在符号表中生成的名称不一样，所以是可以编译通过的。由上述分析可知，c编译器 与 c++编译器 对函数的重命名规则不一样；那么，在c++中如何确保将一段c代码以c编译器的方式被编译呢？---- 使用 extern 关键字
1 // 使用方式1
2 extern "C"
3 {
4 // C-Style Compilation
5 }
6
7 // 使用方式2
8 //__cplusplus 是 c++ 编译器内置的标准宏定义
9 //__cplusplus 的意义：确保C代码以统一的C方式被编译成目标文件
10
11 #ifdef __cplusplus
12 extern "C" {
13 #endif
14
15 // C-Style Compilation
16
17 #ifdef __cplusplus
18 }
19 #endif
extern "C" 的使用方式
参考链接：https://blog.csdn.net/qq_37791134/article/details/81502017、https://blog.csdn.net/gogogo_sky/article/details/71189499、https://blog.csdn.net/fantian_/article/details/80719144
5、函数重载的结论
1. 函数重载的本质：多个不同的函数；
2. 函数名和参数列表是唯一的标识；
3. 函数重载必须发生在同一个作用域中；
4. c++编译器 和 c编译器 对函数重命名的规则不同；
5. 编译器决定符号表中函数名被编译后的最终目标名；
c++ 编译器 将函数名和参数列表编译成目标名；
c 编译器将函数名编译成目标名；
6. 函数重载是在编译期间根据参数类型和个数决定函数调用
7. 函数重载是一种静态多态；
（1）多态：用同一个东西表示不同的形态；
（2）多态分为：静态多态（编译时的多态）、动态多态（运行时的多态）；
6、编译器调用函数重载的规则
1. 将所有同名函数作为候选者；
2. 尝试寻找可行的候选者函数
（1）精确匹配实参；
（2）通过默认参数能够匹配实参；
（3）通过默认类型转换匹配实参；
3. 匹配失败
（1）最终寻找的候选函数不唯一，则出现二义性，编译失败；
（2）无法匹配所有的候选函数，函数没定义，编译失败；
7、函数重载与默认参数
当函数重载遇到默认参数时，就会发生二义性；
代码如下：
1 #include
2 using namespace std;
3
4 class A
5 {
6 void func(int a, int b, int c = 0) {}
7 void func(int a, int b) {}
8 };
9
10 int main()
11 {
12 A a;
13 a.func(1, 2); // 二义性出现
14
15 return 0;
16 }
函数重载的二义性案例
8、函数重载 与 函数指针
将重载函数名赋值给函数指针时，
1. 根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者；
2. 严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型；
1 #include
2 #include
3
4 int func(int x)
5 {
6 return x;
7 }
8
9 int func(int a, int b)
10 {
11 return a + b;
12 }
13
14 int func(const char* s)
15 {
16 return strlen(s);
17 }
18
19 typedef int(*PFUNC)(int a);
20
21
22 int main(int argc, char *argv[])
23 {
24 int c = 0;
25
26 PFUNC p = func;
27
28 c = p(1);
29
30 printf("c = %d\n", c); // c = 1
31
32 return 0;
33 }
函数重载与函数指针
二、函数重写（也称为覆盖， Function override）
1、什么是函数重写
函数重写分为 虚函数重写（会发生多态） 与 非虚函数重写（重定义的一种形式）；
函数重写：也叫做覆盖。子类重新定义父类中有相同返回值、名称和参数的虚函数。函数特征相同。但是具体实现不同，主要是在继承关系中出现的 。
注：一般而言，函数重写 就是 虚函数重写，为的是实现多态调用；
2、函数重写的条件
1. 函数的返回类型、方法名、参数列表完全相同；
2. 必须发生在不同的作用域中（基类与派生类中）；
3. 基类中有 virtual 关键字声明，派生类中可有可无，不能有 static （虚函数重写）；
3、函数重写的意义
在面向对象的继承关系中，我们了解到子类可以拥有父类中的所有属性与行为；但是，有时父类中提供的方法并不能满足现有的需求，所以，我们必须在子类中重写父类中已有的方法，来满足当前的需求。
三、函数重定义（也称为隐藏，Function redefining）
1、什么是函数重定义
子类重新定义父类中有相同名称的函数 ( 不包括虚函数重写 ) 。
2、重定义的表现形式
1. 必须发生在不同的作用域中（基类与派生类中）；
2. 函数名相同；
3. 返回值可以不同；
4. 参数列表不同，此时，无论基类中的同名函数有无 virtual 关键字，基类中的同名函数都会被隐藏。
5. 参数列表相同，此时，基类中的同名函数没有 virtual 关键字，则基类中的同名函数将会被隐藏 --- 非虚函数重写 。
3、关于同名覆盖的结论（归纳：基类与派生类中存在同名成员；--- 同名覆盖）
1. 子类将隐藏父类中的同名成员；
2. 父类中的同名成员依然存在于子类中；
3. 可以通过作用域分辨符(::)访问被隐藏的父类中的同名成员；
4. 不可以直接通过子类对象访问父类成员；
注：同名覆盖规则适用于类的成员变量与成员函数；
相关代码展示：
1 #include
2 #include
3
4 using namespace std;
5
6 class Parent
7 {
8 public:
9 int mi;
10
11 Parent()
12 {
13 cout << "Parent() : " << "&mi = " << &mi << endl;
14 }
15 };
16
17 class Child : public Parent
18 {
19 public:
20 int mi;
21
22 Child()
23 {
24 cout << "Child() : " << "&mi = " << &mi << endl;
25 }
26 };
27
28 int main()
29 {
30 Child c;
31
32 c.mi = 100;
33
34 c.Parent::mi = 1000;
35
36 cout << "&c.mi = " << &c.mi << endl;
37 cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
38
39 cout << "&c.Parent::mi = " << &c.Parent::mi << endl;
40 cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
41
42 return 0;
43 }
44
45 /**
46 * Parent() : &mi = 0x7ffe98191450
47 * Child() : &mi = 0x7ffe98191454
48 * &c.mi = 0x7ffe98191454
49 * c.mi = 100
50 * &c.Parent::mi = 0x7ffe98191450
51 * c.Parent::mi = 1000
52 */
同名成员变量案例
1 #include
2 #include
3
4 using namespace std;
5
6 class Parent
7 {
8 public:
9 int mi;
10
11 void add(int v)
12 {
13 mi += v;
14 }
15
16 void add(int a, int b)
17 {
18 mi += (a + b);
19 }
20 };
21
22 class Child : public Parent
23 {
24 public:
25 int mi;
26
27 void add(int v)
28 {
29 mi += v;
30 }
31
32 void add(int a, int b)
33 {
34 mi += (a + b);
35 }
36
37 void add(int x, int y, int z)
38 {
39 mi += (x + y + z);
40 }
41 };
42
43 int main()
44 {
45 Child c;
46
47 c.mi = 100;
48 c.Parent::mi = 1000;
49
50 cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
51 cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
52
53 c.add(1);
54 c.add(2, 3);
55 c.add(4, 5, 6);
56 c.Parent::add(10);
57 c.Parent::add(11, 12);
58
59 cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
60 cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
61
62 return 0;
63 }
64 /**
65 * c.mi = 100
66 * c.Parent::mi = 1000
67 * c.mi = 121
68 * c.Parent::mi = 1033
69 */
重定义案例
1 #include
2 #include
3
4 using namespace std;
5
6 class Parent
7 {
8 public:
9 int mi;
10
11 virtual void add(int v)
12 {
13 mi += v;
14 }
15 };
16
17 class Child : public Parent
18 {
19 public:
20 int mi;
21
22 virtual void add(int v)
23 {
24 mi += v;
25 }
26
27 void add(int a, int b)
28 {
29 mi += (a + b);
30 }
31 };
32
33 int main()
34 {
35 Child c;
36 Parent &p = c; // 父类引用指向子类对象，多态发生
37
38 c.mi = 100;
39 c.Parent::mi = 1000;
40
41 cout << "c.mi = " << c.mi << endl;
42 cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl;
43
44 c.add(1);
45 c.add(2, 3);
46 p.add(100); // 实际调用的是子类中 add(int v) 函数
47 c.Parent::add(10);
48
49 cout << "c.mi = " << c.mi << endl; // c.mi = 1 + 2 + 3 + 100
50 cout << "c.Parent::mi = " << c.Parent::mi << endl; // c.Parent::mi = 1000 + 10
51
52 return 0;
53 }
54 /**
55 * c.mi = 100
56 * c.Parent::mi = 1000
57 * c.mi = 206
58 * c.Parent::mi = 1010
59 */
重写案例
本节总结：
1、 重载 必须在 一个类之间, 而 重写、重定义 是在 2个类 之间
2、 重载是在 编译期间 根据参数类型和个数决定函数调用; 多态（虚函数重写）是在 运行期间 根据具体对象的类型决定函数调用
3、 发生重写、重定义后，遵循 同名覆盖 规则；
