C++学习笔记--函数重载(2)

文章目录

- [1.3、Function Templates Handling](#1.3、Function Templates Handling)
- - [1.3.1、Template Argument Deduction](#1.3.1、Template Argument Deduction)
  - [1.3.2、Template Argument Substitution](#1.3.2、Template Argument Substitution)
- [1.4、Overload Resolution](#1.4、Overload Resolution)
- - [1.4.1、Candidate functions](#1.4.1、Candidate functions)
  - [1.4.2、Viable functions](#1.4.2、Viable functions)
  - 1.4.3、Tiebreakers
- 1.5、走一遍完整的流程
- [1.6、Name Mangling](#1.6、Name Mangling)
- 1.7、总结

1.3、Function Templates Handling

Name Lookup 查找的名称若是包含函数模板，那么下一步就需要将这些函数模板实例化。

模板实例化有两个步骤，第一个步骤是 Template Argument Deduction，对模板参数进行推导；第二个步骤是 Template Argument Substitution，使用推导出来的类型对模板参数进行替换。

下面两节分别介绍模板参数推导与替换的细节。

1.3.1、Template Argument Deduction

模板参数本身是抽象的类型，并不真正存在，因此需要根据调用的实参进行推导，从而将类型具体化。

TAD 就描述了如何进行推导，规则是怎样的。

先来看一个简单的例子，感受一下基本规则。

cpp 复制代码

template <class T, class U = double>
void f(T t = 0, U u = 0) {
}


int main() {
	f(1, 'c'); // f<int, char>(1, 'c');
	f(1); // f<int, double>(1, 0)
	f(); // error: T cannot be duduced
	f<int>(); // f<int, double>(0, 0)
	f<int, char>(); // f<int, char>(0, 0)
}

调用的实参是什么类型，模板参数就自动推导为所调用的类型。如果模板参数具有默认实参，那么可以从其推导，也可以显式指定模板参数，但若没有任何参数，则不具备推导上下文，推导失败。

这里存在令许多人都比较迷惑的一点，有些时候推导的参数并不与调用实参相同。

比如：

cpp 复制代码

template <class T>
void f(T t) {}

int main() {
	const int i = 1;
	f(i); // T deduced as int, f<int>(int)
}

这里实参类型是 const int，但最后推导的却是 int。

这是因为，推导之时，所有的 top-level 修饰符都会被忽略，此处的 const 为 top-level const，于是 const 被丢弃。本质上，其实是因为传递过去的参数变量实际上是新创建的拷贝变量，原有的修饰符不应该影响拷贝之后的变量。

那么，此时如何让编译器推导出你想要的类型呢？
第一种办法，显示指定模板参数类型。

cpp 复制代码

f<const int>(i); // OK, f<const int>(const int)

第二种办法，将模板参数声明改为引用或指针类型。

cpp 复制代码

template <class T>
void f(T& t) { }
f(i); // OK, f<const int>(const int&)

为什么改为引用或指针就可以推导出带 const 的类型呢？

这是因为此时变量不再是拷贝的，它们访问的依旧是实参的内存区域，如果忽略掉 const，它们将能够修改 const 变量，这会导致语义错误。

因此，如果你写出这样的代码，推导将会出错：

cpp 复制代码

template <class T>
void f(T t1, T* t2) { }

int main() {
	const int i = 1;
	f(i, &i); // Error, T deduced as both int and const int
}

因为根据第一个实参，T 被推导为 int，而根据第二个实参，T 又被推导为 const int，于是编译失败。

若你显示指定参数，那么将可以消除此错误，代码如下：

cpp 复制代码

template <class T>
void f(T t1, T* t2) { }

int main() {
	const int i = 1;
	f<const int>(i, &i); // OK, T has const int type
}

此时，T 的类型只为 const int，冲突消除，于是编译成功。

下面介绍可变参数模板的推导规则。

看如下例子：

cpp 复制代码

template <class T, class... Ts>
void f(T, Ts...) {
}

template <class T, class... Ts>
void g(Ts..., T) {
}

int main() {
	f(1, 'c', .0); // f<int, char, double>(int, char, double)
	//g(1, 'c', .0); // error, Ts is not deduced
}

此处规则为：参数包必须放到参数定义列表的最末尾，TAD 才会进行推导。

但若是参数包作为类模板参数出现，则不必遵循此顺序也可以正常推导。

cpp 复制代码

template <class...>
struct Tuple {};

template <class T, class... Ts>
void g(Tuple<Ts...>, T) {
}

g(Tuple<int>{}, .0); // OK, g<int, double>(Tuple<int>, double)

如果函数参数是一个派生类，其继承自类模板，类模板又采用递归继承，则推导实参为其直接基类的模板参数。示例如下：

cpp 复制代码

template <class...> struct X;
template <> struct X<> {};
template <class T, class... Ts>
struct X<T, Ts...> : X<Ts...> {};
struct D : X<int> {};

template <class... Ts>
int f(const X<Ts...>&) {
	return {};
}

int main() {
	int x = f(D()); // deduced as f<int>, not f<>
}

这里，最终推导出来的类型为 f，而非 f<>。

下面介绍 forwarding reference 的推导规则。

对于 forwarding reference，如果实参为左值，则模板参数推导为左值引用。看一个不错的例子：

cpp 复制代码

template <class T> int f(T&& t);
template <class T> int g(const T&&);

int main() {
	int i = 1;
	//int n1 = f(i); // #1, f<int&>(int&)
	//int n2 = f(0); // #2, f<int>(int&&);
	int n3 = g(i); // #3, g<int>(const int&&)
	// error: bind an rvalue reference to an lvalue
}

此处，f() 的参数为 forwarding reference，g() 的参数为右值引用。

因此，当实参为左值时，f() 的模板参数被推导为 int&，g() 的模板参数则被推导为 int。而左值无法绑定到右值，于是编译出错。

再来看另一个例子：

cpp 复制代码

template <class T>
struct A {
	template <class U>
	A(T&& t, U&& u, int*); // #1

	A(T&&, int*); // #2
};

template <class T> A(T&&, int*) -> A<T>; // #3

对于 #1，U&& 为 forwarding reference，而 T&& 并不是，因为它不是函数模板参数。

于是，当使用 #1 初始化对象时，若第一个实参为左值，则 T&& 被推导为右值引用。由于左值无法绑定到右值，遂编译出错。但是第二个参数可以为左值，U 会被推导为左值引用，次再施加引用折叠，最终依旧为左值引用，可以接收左值实参。

若要使类模板参数也变为 forwarding reference，可以使用 CTAD，如 #3 所示。此时，T&& 为forwarding reference，第一个实参为左值时，就可以正常触发引用折叠。

1.3.2、Template Argument Substitution

TAD 告诉编译器如何推导模板参数类型，紧随其后的就是使用推导出来的类型替换模板参数，将模板实例化。

这两个步骤密不可分，故在上节当中其实已经涉及了部分本节内容，这里进一步扩展。

这里只讲三个重点。

第一点，模板参数替换存在失败的可能性。

模板替换并不总是会成功的，比如：

cpp 复制代码

struct A { typedef int B; };

template <class T> void g(typename T::B*) // #1
template <class T> void g(T); // #2

g<int>(0); // calls #2

Name Lookup 查找到了 #1 和 #2 的两个名称，然后对它们进行模板参数替换。然而，对于 #1 的参数替换并不能成功，因为 int 不存在成员类型 B，此时模板参数替换失败。

但是编译器并不会进行报错，只是将其从重载集中移除。这个特性就是广为熟知的SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)，后来大家发现该特性可以进一步利用起来，为模板施加约束。

比如根据该原理可以实现一个 enable_if 工具，用来约束模板。

cpp 复制代码

namespace mylib {
	template <bool, typename = void>
	struct enable_if {};

	template <typename T>
	struct enable_if<true, T> {
		using type = T;
	};

	template <bool C, typename T = void>
	using enable_if_t = typename enable_if<C, T>::type;
} // namespace mylib

template <typename T, mylib::enable_if_t<std::same_as<T, double>, bool> = true>
void f() {
	std::cout << "A\n";
}

template <typename T, mylib::enable_if_t<std::same_as<T, int>, bool> = true>
void f() {
	std::cout << "int\n";
}

int main() {
	f<double>(); // calls #1
	f<int>(); // calls #2
}

enable_if 早已加入了标准，这个的工具的原理就是利用模板替换失败的特性，将不符合条件的函数从重载集移除，从而实现正确的逻辑分派。

SFINAE 并非是专门针对类型约束而创造出来的，使用起来比较复杂，并不直观，已被 C++20的 Concepts 取代。

第二点，关于 trailing return type 与 normal return type 的本质区别。

这二者的区别本质上就是 Name Lookup 的区别：normal return type 是按照从左到右的词法顺序进行查找并替换的，而 trailing return type 因为存在占位符，打乱了常规的词法顺序，这使得它们存在一些细微的差异。

比如一个简单的例子：

cpp 复制代码

namespace N {
	using X = int;
	X f();
}

N::X N::f(); // normal return type
auto N::f() -> X; // trailing return type

根据前面讲述的 Qualified Name Lookup 规则，normal return type 的返回值必须使用 N::X，否则将在全局查找。而 trailing return type 由于词法顺序不同，可以省略这个命名空间。

当然 trailing return type 也并非总是比 normal return type 使用起来更好，看如下例子：

cpp 复制代码

template <class T> struct A { using X = typename T::X; };
// normal return type
template <class T> typename T::X f(typename A<T>::X);
template <class T> void f(...);

// trailing return type
template <class T> auto g(typename A<T>::X) -> typename T::X;
template <class T> void g(...);

int main() {
	f<int>(0); // #1 OK
	g<int>(0); // #2 Error
}

通常来说，这两种返回类型只是形式上的差异，是可以等价使用的，但此处却有着细微而本质的区别。

#1 都能成功调用，为什么改了个返回形式，#2 就编译出错了？

这是因为：

在模板参数替换的时候，normal return type 遵循从左向右的词法顺序，当它尝试替换 T::X，发现实参类型 int 并没有成员 X，于是依据 SFINAE，该名称被舍弃。然后，编译器发现通用版本的名称可以成功替换，于是编译成功。

而 #2 在模板参数替换的时候，首先跳过 auto 占位符，开始替换函数参数。当它尝试使用 int 替换 A::X 的时候，发现无法替换。但是 A::X 并不会触发 SFINAE，而是产生 hard error，于是编译失败。

简单来说，此处，normal return type 在触发 hard error 之前就触发了 SFINAE，所以可以成功编译。

第三点，forwarding reference 的模板参数替换要点。

看一个例子：

cpp 复制代码

template <class T>
struct S {
	static void g(T&& t) {}
	static void g(const T& t) {}
};

template <class T> void f(T&& t) {}
template <class T> void f(const T& t) {}

int main() {
	int i = 1;

	f<int&>(i); // #1 OK
	S<int&>::g(i); // #2 Error
}

为什么 #1 可以通过编译，而 #2 却不可以呢？

首先来分析 #2，编译失败其实显而亦见。

由于调用显式指定了模板参数，所以其实并没有参数推导，int& 用于替换模板参数。对于 T&&，替换为 int&&&，1 折叠后变为 int&；对于 const T&，替换为 const (int&)&，等价于 int& const&，而C++ 不支持 top-level reference，int& const 声明本身就是非法的，所以 const 被抛弃，剩下 int&&，折叠为 int&。

于是重复定义，编译错误。

而对于 #1，它包含两个函数模板。若是同时替换，那么它们自然也会编译失败。但是，根据 4.3将要介绍的规则：如果都是函数模板，那么更特殊的函数模板胜出。const T& 比 T&& 更加特殊，因此 f(T&&) 最终被移除，只存在 f(const T&) 替换之后的函数，没有错误也是理所当然。

1.4、Overload Resolution

经过 Name Lookup 和 Template Handling 两个阶段，编译器搜索到了所有相关重载函数名称，这些函数就称为 candidate functions（候选函数）。

前文提到过，Name Lookup 仅仅只是进行名称查找，并不会检查这些函数的有效性。因此，candidate functions 只是「一级筛选」的结果。

重载决议，就是要在一级筛选的结果之上，选择出最佳的那个匹配函数。

比如：参数个数是否匹配？实参和形参的类型是否相同？类型是否可以转换？这些都属于筛选准则。

因此，这一步也可以称之为「二级筛选」。根据筛选准则，剔除掉无效函数，剩下的结果就称为viable functions（可行函数）。

存在 viable functions，就表示已经找到可以调用的声明了。但是，这个函数可能存在多个可用版本，此时，就需要进行「终极筛选」，选出最佳的匹配函数，即 best viable function。终极筛选在标准中也称为 Tiebreakers（决胜局）。

终极筛选之后，如果只会留下一个函数，这个函数就是最终被调用的函数，重载决议成功；否则的话重载决议失败，程序错误。

接下来，将从一级筛选开始，以一个完整的例子，为大家串起整个流程，顺便加深对前面各节内容的理解。

1.4.1、Candidate functions

一级筛选的结果是由 Name Lookup 查找出来的，包含成员和非成员函数。

对于成员函数，它的第一个参数是一个额外的隐式对象参数，一般来说就是 this 指针。

对于静态成员函数，大家都知道它没有 this 指针，然而事实上它也存在一个额外的隐式对象参数。究其原因，就是为了重载决议可以正常运行。

可以看如下例子来进行理解。

cpp 复制代码

struct S {
	void f(long) {
		std::cout << "member version\n";
	}
	static void f(int) {
		std::cout << "static member version\n";
	}
};
int main() {
	S s;
	s.f(1); // calls static member version
}

此时，这两个成员函数实际上为：

cpp 复制代码

f(S&, long); // member version
f(implicit object parameter, int); // static member version

如果静态成员函数没有这个额外的隐式对象，那么其一，将可以定义一个参数完全相同的非静态成员；其二，重载决议将无法选择最佳的那个匹配函数（此处 long 需要转换，不是最佳匹配函数）。

静态成员的这个隐式对象参数被定义为可以匹配任何参数，仅仅用于在重载决议阶段保证操作的一致性。

对于非成员函数，则可以直接通过 Unqualified Name Lookup 和 Qualified Name Lookup 找到。同时，模板实例化后也会产生成员或非成员函数，除了有些因为模板替换失败被移除，剩下的名称共同组成了 candidate functions。

1.4.2、Viable functions

二级筛选要在 candidate functions 的基础上，通过一些筛选准则来剔除不符合要求的函数，留下的就是 viable functions。

筛选准则主要看两个方面，一个是看参数匹配程度，另一个是看约束满足程度。

约束满足就是看是否满足 Concepts，这是 C++20 之后新增的一项检查。

具体的检查流程如下所述。

第一步，看参数个数是否匹配。

假设实参个数为 N，形参个数为 M，则存在三种比较情况。

如果 N 等于 M，这种属于个数完全匹配，此类函数将被留下。

如果 N 小于 M，此时就需要看 candidate functions 是否存在默认参数，如果不存在，此类函数被淘汰。

如果 N 大于 M，此时就需要看 candidate functions 是否存在可变参数，如果不存在，此类函数被淘汰。

第二步，是否满足约束。

第一轮淘汰过后，剩下的函数如果存在 Concepts 约束，这些约束应该被满足。如果不满足，此类函数被淘汰。

第三步，看参数是否匹配。

实参类型可能和 candidate functions 完全匹配，也可能不完全匹配，此时这些参数需要存在隐式转换序列。可以是标准转换，也可以是用户自定义转换，也可以是省略操作符转换。

这三步过后，留下的函数就称为 viable functions，它们都有望成为最佳匹配函数。

1.4.3、Tiebreakers

终极筛选也称为决胜局，重载决议的最后一步，将进行更加严格的匹配。

第一，它会看参数的匹配程度。

如前所述，实参类型与 viable functions 可能完全匹配，也可能需要转换，此时就存在更优的匹配选项。

C++ 的类型转换有三种形式，标准转换、自定义转换和省略操作符转换。

标准转换比自定义转换更好，自定义转换比省略操作符转换更好。

对于标准转换，可以看下表。

它们的匹配优先级也是自上往下的，即 Exact Match 比 Promotion 更好，Promotion 比 Conversion更好，可以理解为完全匹配、次级匹配和低级匹配。

看一个简单的例子：

cpp 复制代码

void f(int);
void f(char);
int main() {
	f(1); // f(int) wins
}

此时，viable functions 就有两个。而实参类型为 int，f(int) 不需要转换，而 f(char) 需要将 int 转换为 char，因此前者胜出。

如果实参类型为 double，由于 double 转换为 int 和 char 属于相同等级，因此谁也不比谁好，产生 ambiguous。

再来看一个例子：

cpp 复制代码

void f(const int*, short);
void f(int*, int);

int main() {
	int i;
	short s = 0;
	f(&i, s); // #1 Error, ambiguous
	f(&i, 1L); // #2 OK, f(int*, int) wins
	f(&i, 'c'); // #3 OK, f(int*, int) wins
}

这里存在两个 viable functions，存在一场决胜局。

#1 处调用，第一个实参类型为 int，第二个实参类型为 short。对于前者来说，f(int, int) 是更好的选择，而对于后者来说，f(const int*, short) 才是更好的选择。此时将难分胜负，因此产生 ambiguous。

#2 处调用，第二个实参类型为 long，打成平局，但 f(int*, int) 在第一个实参匹配中胜出，因此最终被调用。

#3 处调用，第二个实参类型为 char，char 转换为 int 比转换为 short 更好，因此 f(int*, int) 依旧胜出。

对于派生类，则子类向直接基类转换是更好的选择。

cpp 复制代码

struct A {};
struct B : A {};
struct C : B {};

void f(A*) {
	std::cout << "A*";
}
void f(B*) {
	std::cout << "B*";
}

int main() {
	C* pc;
	f(pc); // f(B*) wins
}

这里，C 向 B 转换，比向 A 转换更好，所以 f(B*) 胜出。

最后再来看一个例子，包含三种形式的转换。

cpp 复制代码

struct A {
	operator int();
};

void f(A) {
	std::cout << "standard conversion wins\n";
}

void f(int) {
	std::cout << "user defined conversion wins\n";
}

void f(...) {
	std::cout << "ellipsis conversion wins\n";
}

int main() {
	A a;
	f(a);
}

最终匹配的优先级是从上往下的，标准转换是最优选择，自定义转换次之，省略操作符转换最差。

第二，如果同时出现模板函数和非模板函数，则非模板函数胜出。

例子如下：

cpp 复制代码

void f(int) {
	std::cout << "f(int) wins\n";
}

template <class T>
void f(T) {
	std::cout << "function templates wins\n";
}

int main() {
	f(1); // calls f(int)
}

但若是非模板函数还需要参数转换，那么模板函数将胜出，因为模板函数可以完全匹配。

第三，如果都是函数模板，那么更特殊的模板函数胜出。

什么是更特殊的函数模板？其实指的就是更加具体的函数模板。越抽象的模板参数越通用，越具体的越特殊。举个例子，语言、汉语和普通话，语言可以表示汉语，汉语可以表示普通话，因此语言比汉语更抽象，汉语比普通话更抽象，普通话比汉语更特殊，汉语又比语言更特殊。

越抽象越通用，越具体越精确，越精确就越可能是实际的调用需求，因此更特殊的函数模板胜出。

比如在 3.2 节第三点提到的例子，const T& 为何比 T&& 更特殊呢？这是因为，若形参类型为T，实参类型为 const U，则 T 可以推导为 const U，前者就可以表示后者。若是反过来，形参类型为const T，实参类型为 U，此时就无法推导。因此 const T& 要更加特殊。

第四，如果都函数都带有约束，那么满足更多约束的获胜。

例子如下：

cpp 复制代码

template<typename T> concept C1 = requires(T t) { --t; };
template<typename T> concept C2 = C1<T> && requires(T t) { *t; };

template<C1 T> void f(T); // #1
template<C2 T> void f(T); // #2
template<class T> void g(T); // #3
template<C1 T> void g(T); // #4

int main() {
	f(0); // selects #1
	f((int*)0); // selects #2
	g(true); // selects #3 because C1<bool> is not satisfied
	g(0); // selects #4
}

第五，如果一个是模板构造函数，一个是非模板构造函数，那么非模板版本获胜。

例子如下：

cpp 复制代码

template <class T>
struct S {
	S(T, T, int); // #1
	template <class U> S(T, U, int); // #2
};

int main() {
	// selects #1, generated from non-template constructor
	S s(1, 2, 3);
}

究其原因，还是非模板构造函数更加特殊。

以上所列的规则都是比较常用的规则，更多规则大家可以参考 cppreference。

通过这些规则，就可以找出最佳匹配的那个函数。如果最后只剩下一个 viable function，那么它就是 best viable function。如果依旧存在多个函数，那么 ambiguous。

大家也许还不是特别清楚上述流程，那么接下来，我将以一个完整的例子来串起整个流程。

1.5、走一遍完整的流程

一个完整的示例，代码如下：

cpp 复制代码

namespace N {
	struct Base {};
	struct Derived : Base { void foo(Base* s, char); }; // #1
	void foo(Base* s, char); // #2
	void foo(Derived* s, int, bool = true); // #3
	void foo(Derived* s, short); // #4
}

struct S {
	N::Derived* d;
	S(N::Derived* deri) : d{deri} {}
	operator N::Derived*() const { return d; }
};

void foo(S); // #5
template <class T> void foo(T* t, int c); // #6
void foo(...); // #7

int main() {
	N::Derived d;
	foo(&d, 'c'); // which one will be matched?
}

最终哪个函数能够胜出，让我们来逐步分析。

第一步，编译器会进行 Name Lookup，查找名称。如下图。

可以看到，代码中一共有七个重载函数，但是只会被查找到六个。因为 foo(&d, 'c') 调用时没有添加任何作用域限定符，所以编译器不会使用 Qualified Name Lookup 进行查找。

在查找到的六个名称当中，其中有三个是通过 ADL 查找到的，还有三个是通过 Usual Unqualified Lookup 查找到的。

第二步，编译器发现其中包含函数模板，于是进行 Template Handling。如图。

首先，编译器根据调用实参，通过 Template Argument Deduction 推导出实参类型，实参类型如上图 A1 和 A2 所示。

接着，编译器分析函数模板中包含的模板参数，其中 P1 为模板参数。于是，需要进行 Template Argument Substitution，将 P1 替换为实参类型，T 被替换为 N::Derived。

如果模板替换失败，根据 SFINAE，这些函数模板将被移除。

最后，替换完成的函数就和其他的函数一样，它们共同构成了 candidate functions，一级筛选到

此结束。如图。

第三步，编译器正式进入重载决议阶段，比较 candidate functions，选择最佳匹配函数。

首先，进行二级筛选，筛选掉明显不符合的候选者。

调用参数为 2 个，而第 4 个候选者只有 1 个参数，被踢出局；第 2 个候选者具有 3 个参数，但是它的第三个参数设有缺省值，因此依旧被留下。

此外，这些候选函数也没有任何约束，因此在这一局只剔除了一个函数，剩下的函数就称为viable functions。如图。

viable functions 之所以称为可行函数，就是因为它们其实都可以作为最终的调用函数，只是谁更好而已。

其次，进行终级筛选，即决胜局。在此阶段，需要比较参数的匹配程序。

对于派生类，完全匹配比直接基类好，直接基类比间接基类好，因此第 1 个候选者被踢出局。

第 6 个候选者为省略操作符，它将永远是最后才会被考虑的对象，也是最差的匹配对象。于是，2、3、5 进行决战。

它们的第一个参数都是完全匹配，因此看第二个参数。char 转换为 int 比 short 更好，因此第 3个候选者被踢出局。

剩下第 2、5 个候选者，第 2 个候选者虽然有三个参数，但因为有缺省值，所以并不影响，也不会被作为决胜因素，所以第 5 个候选者暂时还无法取胜。

然后，编译器发现第 2 个候选者为非模板函数，第 5 个候选者为模板函数。模板函数和非模板函数同时出现时，非模板函数胜出，于是第 5 个候选者被踢出局。

最后，只留下了第 2 个候选者，它成为了 best viable function，胜利者。如图：

但是，大家可别以为竞选出胜利者就一定可以调用成功。事实上，它们只针对的是声明，如果函数没有定义，依旧会编译失败。

1.6、Name Mangling

重载函数的名称实际上是通过 Name Mangling 生成的新名称，大家如果去看编译后的汇编代码就能够看到这些名称。

像是 Compiler Explorer，它实际上是为了让你看着方便，显示的是优化后的名称，去掉勾选Demangle identifiers 就能够看到实际函数名称。如图。

那么接下来，就来介绍一下 Name Mangling 的实际手法。标准并没有规定具体实现方式，因此编译器的实际可能不尽相同，下面以 gcc 为例进行分析。

下面是使用 gcc 编译过后的一个例子。如图。

如图所示，编译器为每个重载函数都生成一个新名称，新名称是绝对唯一的。

基本的规则如下图所示。如图。

除了基本规则，还有很多比较复杂的规则，这里再举几个常见的名称。

cpp 复制代码

namespace myNS {
	struct myClass {
		// mangles as _ZN4myNS7myClass6myFuncEv
		void myFunc() {}
	};

	// mangles as _ZN4myNS3fooENS_7myClassE
	void foo(myClass) {}
}

template <class T>
void foo(T, int) {}

// mangles as _Z3fooIfEvT_i
template void foo(float, int);

规则不难理解，大家可以自己找下规律。其中，I/E 中间的是模板参数，T_ 表示第 1 个模板参数。

由于 C 语言没有重载函数，所以它也没有 Mangling 操作。如果你使用混合编译，即某些文件使用 C 编译，某些文件使用 C++ 编译，就会产生链接错误。

举个例子，有如下代码：

cpp 复制代码

int myFunc(int a, int b) {
	return a + b;
}

// main.cpp
#include <iostream>
int myFunc(int a, int b);

int main() {
	std::cout << "The answer is " << myFunc(41, 1);
}

使用 C++ 编译并链接，结果如下图。如图。

编译器在编译 main.cpp 时，发现其中存在一个未解析的引用 int myFunc(int a, int b);，于是在链接文件 lib.cpp 中找到了该定义。之所以能够找到该定义，是因为这两个文件都是使用 C++ 编译的，编译时 main.cpp 中的声明经过 Name Mangling 变为 _Z6myFuncii，实际查找的并不是 myFunc 这个名称。而 lib.cpp 中的名称也经过了 Name Mangling，因此能够链接成功。

但是，如果其中一个文件使用 C 进行编译，另一个使用 C++ 进行编译，链接时就会出现问题。如图。

由于 main.cpp 是用 C++ 编译的，因此实际查找的名称为 _Z6myFuncii。而 lib.cpp 是用 C 编译的，并没有经过 Name Mangling，它的名称依旧为 myFunc，因此出现未定义的引用错误。

常用解法是使用一个 extern 关键字，告诉编译器这个函数来自 C，不要进行 Name Mangling。

cpp 复制代码

extern "C" int myFunc(int a, int b);

cpp 复制代码

int main() {
	std::cout << "The answer is " << myFunc(41, 1);
}

如此一来，就可以解决这个问题。如图。

通常来说，可以使用预处理条件语句，分别提供 C 和 C++ 版本的代码，这样使用任何方式就都可以编译成功。

1.7、总结

未完待续