【C++深度剖析】为什么C++支持函数重载而C不支持--C++程序编译链接过程--符号表生成规则【Linux环境超详细解释C++函数重载底层原理】

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前言

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这一篇的内容涉及C++程序运行底层,我们需要对C++程序的编译和链接过程要非常熟悉,我们才可以掌握这一篇的内容。在这里,博主先给大家安利一篇程序编译链接的干货文章。这里面的内容对大家的学习是非常有帮助的。

由于这篇文章的内容我们需要用Linux环境来进行演示,因此我们先要熟悉Linux的一些基本操作。


那么这里博主先安利一下一些干货满满的专栏啦!

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Linux环境g++编译器的配置以及一些准备工作

如果要搞清楚C++支持重载的原因的本质,我们需要使用g++编译器来逐步编译源文件。

  • gcc是C的编译器
  • g++是C++的编译器

在我们安装Linux环境的时候,gcc一般是已经帮我们安装好了的,但是g++需要我们自己配置一下,输入一个指令即可
配置g++指令:yum install gcc-c++ libstdc++-devel
当然,这个指令需要root权限,我们在指令前加个sudo,然后输入密码即可。
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现在g++已经安装好了,使用方式和gcc大致相同,还没弄清楚的伙伴可以参考这篇,了解一下怎么逐步编译源文件。

准备工作:
准备三个源文件,func.h func.c test.c(不会弄的先看看博主关于Linux基本指令的文章,先学会在Linux环境下编程)
.h文件里面准备好两个相互重载的函数的声明
func.c文件里面准备好这两个函数的定义
test.c里面准备好函数的调用代码

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注意:为什么我们写C++程序,后缀可以用.c,这是因为在Linux系统中,后缀其实不那么重要,辨识文件的其实是iNode,这个博主在往期博客里有讲,在文章开头有传送门。
无论我写成.c还是.cpp,只要我用gcc编译就是C语言,用g++编译就是C++。


源文件的符号表生成以及分析

在这里博主带大家复习一下,一个源文件到一个可执行程序(windows下为.exe,linux下为.out)的过程。
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那么为什么C++可以支持函数重载呢?其实就是在汇编过程生成符号表的时候,函数名修饰规则支持的!
现在,我们先把符号表找出来看看!我们看看func.c的符号表,这里涉及很多Linux的操作,博主还是继续提供传送门。

我们输入指令g++ test.c -cg++ func.c -c来生成test.cfunc.c 所对应的汇编文件,test.ofunc.o(用gcc编译会报错,因为C不支持重载)
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我们用readelf这个工具查看.o文件的符号表。
-s选项选择查看符号表。(这些博主在传送门的文章里都有讲)
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此时我们可以清晰的发现,两个名字相同的函数经过修饰之后,名字不同了。
_Z4funcid
_Z4funcii
其中4代表函数名的长度,id代表参数类型的首字母(ii同理)

这就是为什么在链接的时候不会有名字冲突的情况出现。
因为g++编译器也就是C++的编译器,在形成符号表的时候会对函数名进行修饰,而且修饰过后的名字和函数的参数有关!


现在我们换gcc(C的编译器)来尝试一下,看看符号表的函数名,还有没有这种修饰,当然,在此之前我们要调整一下源文件里面的内容,把重载函数去掉,否则会报错。
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看到这里,相信大家已经可以清楚的了解到:C++支持函数重载的本质原因,其实就是生成符号表时的函数名修饰规则


尾声

看到这里,我相信伙伴们对这个问题已经有了比较深入的了解了。
如果这篇博客对你有帮助,一定不要忘了点赞关注和收藏哦!

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