C++学习笔记(十六)——函数重载

一、 函数重载

作用:
函数重载(Function Overloading) 是 C++ 允许 多个同名函数 但参数不同 的一种特性。

  • 通过参数的类型、个数或顺序区分不同的函数。
  • 编译器会根据调用时提供的参数自动选择合适的函数

特点

  • 函数名相同 ,但参数列表不同参数类型、个数、顺序至少有一个不同)。
  • 返回值类型不能作为区分重载的标准
  • 提高代码可读性,简化接口设计。

二、 函数重载的基本语法

语法:

cpp 复制代码
返回类型 函数名(参数1, 参数2, ...);
返回类型 函数名(不同参数1, 不同参数2, ...);

示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

// 计算整数的平方
int square(int x) 
{
    return x * x;
}

// 计算双精度浮点数的平方
double square(double x) 
{
    return x * x;
}

int main() {
    cout << "square(5) = " << square(5) << endl;      // 调用 int 版本
    cout << "square(2.5) = " << square(2.5) << endl;  // 调用 double 版本

    system("pause");
    return 0;
}

注意

  • square(int x)square(double x) 函数名相同,参数类型不同 ,属于重载函数
  • 编译器自动匹配合适的重载版本

三、函数重载的规则

(1)允许的重载情况

  • 参数类型不同

    cpp 复制代码
    void func(int x);
    void func(double x);
  • 参数个数不同

    cpp 复制代码
    void func(int x);
    void func(int x, int y);
  • 参数顺序不同

    cpp 复制代码
    void func(int x, double y);
    void func(double x, int y);

(2)不允许的重载情况

  • 仅返回值不同,参数列表相同

    cpp 复制代码
    int func(int x);   
    double func(int x);   //  错误,无法区分按返回值类型区分的函数
  • 仅参数名称不同(参数类型相同)

    cpp 复制代码
    void func(int a);
    void func(int b); //  错误,参数类型相同,函数重复定义

四、 应用案例

(1) 函数重载------自动调用匹配的重载版本

示例------计算不同数据类型的绝对值:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

// 绝对值计算(int 版本)
int absVal(int x) 
{
    return (x < 0) ? -x : x;
}

// 绝对值计算(double 版本)
double absVal(double x) 
{
    return (x < 0) ? -x : x;
}

int main() {
    cout << "absVal(-10) = " << absVal(-10) << endl;
    cout << "absVal(-5.5) = " << absVal(-5.5) << endl;
    
    system("pause");
    return 0;
}

注意:
根据参数类型,编译器自动调用匹配的重载版本

(2) 函数重载 + 默认参数

示例------计算面积:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

// 计算矩形面积(默认参数)
int area(int length, int width = 10) 
{
    return length * width;
}

// 计算圆面积
double area(double radius) 
{
    return 3.14159 * radius * radius;
}

int main() {
    cout << "矩形面积: " << area(5) << endl;       // 使用默认参数
    cout << "矩形面积: " << area(5, 6) << endl;    // 传入两个参数
    cout << "圆的面积: " << area(3.0) << endl;     // 调用 double 版本
    
    system("pause");
    return 0;
}

注意:

  • area(int, int) 有默认参数调用时如果省略参数,则使用默认值
  • area(double) 计算圆的面积,自动匹配合适的重载版本

(3) 函数重载 + 类型转换

可能出现的问题:

如果一个重载函数隐式类型转换 冲突,可能导致歧义(Ambiguous)

示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

// int 版本
void func(int x) 
{ 
    cout << "int 版本" << endl; 
}

// char 版本
void func(char x) 
{ 
    cout << "char 版本" << endl; 
}

int main() {
    func(10);   // 调用 int 版本
    func('A');  // 调用 char 版本
    // func(2.5);  // 错误, 可能调用 int 或 char,导致歧义

    system("pause");
    return 0;
}

注意:

  • 使用 explicit 类型转换:

    cpp 复制代码
    func(static_cast<int>(2.5));  // 强制使用 int 版本
  • 避免过多的自动类型转换

(4) const 引用重载

示例------const引用重载:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

void print(int& x) 
{ 
    cout << "普通引用" << endl; 
}

void print(const int& x) 
{ 
    cout << "const 引用" << endl; 
}

int main() {
    int a = 10;
    const int b = 20;

    print(a);  // 调用非 const 版本
    print(b);  // 调用 const 版本
    print(30); // 传递临时变量,调用 const 版本

    system("pause");
    return 0;
}

注意:

  • print(int &x) 只能绑定const 变量。
  • print(const int &x) 可以绑定 const 变量或临时值。
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