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：

       class  MyClass

       {   public:     ：

              valueX(int);                //分裂为@MyClass@ valueX$qi

              valueX(int, int );           //分裂为@MyClass@ valueX$qii

              valueX(int,double);       //分裂为@MyClass@ valueX$qid

              valueX(double,int );      //分裂为@MyClass@ valueX$qdi

              valueX();                   //分裂为@MyClass@ valueX$qv

       }; 

 

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：

int  main()

{  MyClass  obj;

                  ：

         obj. valueX(3);                    //分裂为@MyClass@ valueX$qi

         obj.valueX(3, 3);                         //分裂为@MyClass@ valueX$qii     

         obj.valueX(3.0, 3);                     //分裂为@MyClass@ valueX$qdi    

         obj.valueX( );                               //分裂为@MyClass@ valueX$qv     

         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。

①    C++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？

②    C++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。

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