今天我们来看下函数重载，那么什么是函数重载呢？我们先来看看自然语言中的上下文，比如：洗字。在不同的场景便会有不同的意义，比如：洗衣服、洗车、洗脸、洗马桶、洗脑。每个洗字搭配的词汇的意义都不一样，这便有了重载（overload）的概念。
重载是指同一个标识符在不同的上下文有不同的意义，重载在自然语言中是随处可见的，那么在程序设计中是否也有重载呢？C++ 是一门面向对象的语言，当然要支持函数重载了。C++ 中的函数重载表现为：a> 用同一个函数名定义不同的函数；b> 当函数名和不同的参数搭配时函数的含义不同。
下来我们以代码为例进行分析
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int func(int a)
{
return a;
}
int func(int a, int b)
{
return a + b;
}
int func(const char* s)
{
return strlen(s);
}
int main()
{
printf("%d\n", func(1));
printf("%d\n", func(1, 2));
printf("%d\n", func("hello"));
return 0;
}
我们看到用同一个函数名定义了 3 个函数，在 C 语言中这样是不行的。我们看看在 C++ 中是否支持呢？
我们看到编译通过并且也完成函数的功能了。那么怎样就能称之为函数重载呢？它至少得满足下面的一个条件：a> 参数个数不同；b> 参数类型不同；c> 参数顺序不同；那么下面的函数可以称之为函数重载吗？
int func(int a, const char* s)
{
return a;
}
int func(const char* s, int a)
{
return strlen(s);
}
它们显然是函数重载了，因为它们满足上面的第 3 个条件。当函数默认参数遇上函数重载会发生什么呢？下来我们再来看一份示例代码
#include <stdio.h>
int func(int a, int b, int c = 0)
{
return a * b * c;
}
int func(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
printf("%d\n", func(1, 2));
return 0;
}
我们看到定义了两个 func 函数，第一个的最后一个是默认参数，这样的函数可以称之为函数重载吗？编译器究竟是否知道它该调用那个函数呢？我们看看编译结果
我们看到编译报错了，它说这个函数重载是模糊的，它不知道该调用那个函数。虽然 C++ 相对于 C 添加了很多特性，显然这个就是一个不好的特性，在后续的高级语言（如 Java、C#等）中都取消这些相互矛盾的特性。所以这样的函数重载是不可取的，那么编译器调用重载函数时有哪些准则呢？A、将所有的同名函数作为候选者；B、尝试寻找可行的候选函数：a> 精确匹配实参。 b> 通过默认参数能够匹配实参 。 c> 通过默认类型转换匹配实参；C、匹配失败：a> 最终寻找到的候选函数不唯一，则出现二义性，编译失败。 b> 无法匹配所有候选者，函数未定义，编译失败；
在函数重载时应注意的事项：a> 重载函数在本质上是相互独立的不同函数；b> 重载函数的函数类型不同；c> 函数返回值不嫩作为函数重载的依据；函数重载是由函数名和参数列表决定的！！！
下来我们通过一份示例代码来看看函数重载的本质
#include <stdio.h>
int add(int a, int b) // int(int, int)
{
return a + b;
}
int add(int a, int b, int c) // int(int, int, int)
{
return a + b + c;
}
int main()
{
printf("%p\n", (int(*)(int, int))add);
printf("%p\n", (int(*)(int, int, int))add);
return 0;
}
我们在之前学过函数名其实就是函数的入口地址，我们通过函数的类型来打印它的地址。我们来看看编译结果
我们看到打印的是不同的地址，也就是说这两个重载函数是不同的。我们再在 C 语言编译器中编译试下，看看结果是什么
我们看到它报错了，说 add 函数已经定义了。在 C 语言中，只要函数名相同，它便认为这是同一个函数。我们再来看看重载与指针，还是以代码为例进行分析
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int func(int a)
{
return a;
}
int func(int a, int b)
{
return a + b;
}
int func(const char* s)
{
return strlen(s);
}
typedef int(*PFUNC)(int a);
int main(int argc, char *argv[])
{
int c = 0;
PFUNC p = func;
c = p(1);
printf("c = %d\n", c);
return 0;
}
我们在第 19 行定义了一个函数指针 PFUNC，那么我们在第 25 行将它指向 func 函数，这时它会知道自己指向的是哪个函数吗？我们来看看编译结果
我们看到编译通过，并完美运行。很明显它指向的是第一个 func 函数，因为它的类型为 int(int)；所以它匹配到了第一个 func 函数。
当函数重载遇上函数指针，将重载函数名赋值给函数指针时：a> 根据重载规则挑选与函数指针参数列表一致的候选者；b> 严格匹配候选者的函数类型与函数指针的函数类型。注意：1、函数重载必然发生在同一个作用域中；2、编译器需要用参数列表或函数类型进行函数选择；3、无法直接通过函数名得到重载函数的入口地址。
在实际的工程中 C++ 和 C 代码间的相互调用时不可避免的，C++ 编译器能够兼容 C 语言的编译方式。但 C++ 编译器会优先使用 C++ 编译的方式，extern 关键字能够强制让 C++ 编译器进行 C 方式的编译。下来我们来看个示例代码
add.h 源码
int add(int a, int b);
add.c 源码
#include "add.h"
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
test.cpp 源码
#include <stdio.h>
extern "C"
{
#include "add.h"
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int c = add(1, 2);
printf("c = %d\n", c);
return 0;
}
我们先将 add.c 编译成 add.o 文件，再编译 test.cpp 文件，看看结果是否如我们所想的那样
我们看到结果已经实现了。我们如果将 test.cpp 里面的代码复制到 test.c 里面，以 C 的方式编译，能否通过呢？
我们发现它不认识 extern "C"，那么问题来了，我们如何保证一段 C 代码只会以 C 的方式被编译呢？__cplusplus 是 C++ 编译器内置的标准宏定义，我们可以利用这个宏来确保 C 代码以统一的 C 方式被编译成目标文件。我们将上面 test.cpp 中的 extern "C" 这一段代码改成下面这样，我们再次试试看呢
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "add.h"
#ifdef __cplusplus
}
#endif
这样便保证了在 C++ 编译器中以 C 的方式进行编译，如果是在 C 编译器中，extern "C" 便不起作用。我们编译下看看结果
我们看到在 C 编译器下也能正常编译。在这块有两个注意事项：A、C++ 编译器不能以 C 的方式编译重载函数；B、编译方式决定函数名被编译后的目标名：a> C++ 编译方式将函数名和参数列表编译成目标名。 b> C 编译方式只将函数名作为目标名进行编译。
通过对函数重载的学习，总结如下：1、函数重载是 C++ 中引入的概念，函数重载用于模拟自然语言中的词汇搭配；2、函数重载使得 C++ 具有更丰富的语义表达能力，它的本质为相互独立的不同函数；3、C++ 中通过函数名和函数参数确定函数调用；4、函数重载是 C++ 对 C 的一个重要升级；5、函数重载通过函数参数列表区分不同的同名函数；6、extern 关键字能够实现 C 和 C++ 的相互调用；7、编译方式决定符号表中的函数名的最终目标名。
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