高质量C++编程规范第八章Word格式.docx
《高质量C++编程规范第八章Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高质量C++编程规范第八章Word格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
8.1.2重载是如何实现的？
几个同名的重载函数仍然是不同的函数，它们是如何区分的呢？
我们自然想到函数接口的两个要素：
参数与返回值。
如果同名函数的参数不同（包括类型、顺序不同），那么容易区别出它们是不同的函数。
如果同名函数仅仅是返回值类型不同，有时可以区分，有时却不能。
例如：
voidFunction（void）;
intFunction（void）;
上述两个函数，第一个没有返回值，第二个的返回值是int类型。
如果这样调用函数：
intx=Function（）;
则可以判断出Function是第二个函数。
问题是在C++/C程序中，我们可以忽略函数的返回值。
在这种情况下，编译器和程序员都不知道哪个Function函数被调用。
所以只能靠参数而不能靠返回值类型的不同来区分重载函数。
编译器根据参数为每个重载函数产生不同的内部标识符。
例如编译器为示例8-1-1中的三个Eat函数产生象_eat_beef、_eat_fish、_eat_chicken之类的内部标识符（不同的编译器可能产生不同风格的内部标识符）。
如果C++程序要调用已经被编译后的C函数，该怎么办？
假设某个C函数的声明如下：
voidfoo（intx,inty）;
该函数被C编译器编译后在库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字用来支持函数重载和类型安全连接。
由于编译后的名字不同，C++程序不能直接调用C函数。
C++提供了一个C连接交换指定符号extern“C”来解决这个问题。
extern“C”
{
…//其它函数
}
或者写成
#include“myheader.h”
…//其它C头文件
这就告诉C++编译译器，函数foo是个C连接，应该到库中找名字_foo而不是找_foo_int_int。
C++编译器开发商已经对C标准库的头文件作了extern“C”处理，所以我们可以用＃include直接引用这些头文件。
注意并不是两个函数的名字相同就能构成重载。
全局函数和类的成员函数同名不算重载，因为函数的作用域不同。
voidPrint（…）;
//全局函数
classA
{…
//成员函数
不论两个Print函数的参数是否不同，如果类的某个成员函数要调用全局函数Print，为了与成员函数Print区别，全局函数被调用时应加‘:
:
’标志。
如
Print（…）;
//表示Print是全局函数而非成员函数
8.1.3当心隐式类型转换导致重载函数产生二义性
示例8-1-3中，第一个output函数的参数是int类型，第二个output函数的参数是float类型。
由于数字本身没有类型，将数字当作参数时将自动进行类型转换（称为隐式类型转换）。
语句output（0.5）将产生编译错误，因为编译器不知道该将0.5转换成int还是float类型的参数。
隐式类型转换在很多地方可以简化程序的书写，但是也可能留下隐患。
#include<
iostream.h>
voidoutput（intx）;
//函数声明
voidoutput（floatx）;
voidoutput（intx）
cout<
<
"
outputint"
<
x<
endl;
voidoutput（floatx）
outputfloat"
voidmain（void）
intx=1;
floaty=1.0;
output（x）;
//outputint1
output（y）;
//outputfloat1
output
（1）;
//output（0.5）;
//error!
ambiguouscall,因为自动类型转换
output（int（0.5））;
//outputint0
output（float（0.5））;
//outputfloat0.5
示例8-1-3隐式类型转换导致重载函数产生二义性
8.2成员函数的重载、覆盖与隐藏
成员函数的重载、覆盖（override）与隐藏很容易混淆，C++程序员必须要搞清楚概念，否则错误将防不胜防。
8.2.1重载与覆盖
成员函数被重载的特征：
（1）相同的范围（在同一个类中）；
（2）函数名字相同；
（3）参数不同；
（4）virtual关键字可有可无。
覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是：
（1）不同的范围（分别位于派生类与基类）；
（3）参数相同；
（4）基类函数必须有virtual关键字。
示例8-2-1中，函数Base:
f（int）与Base:
f（float）相互重载，而Base:
g（void）被Derived:
g（void）覆盖。
#include<
classBase
public:
voidf（intx）{cout<
Base:
f（int）"
endl;
}
voidf（floatx）{cout<
f（float）"
virtualvoidg（void）{cout<
g（void）"
};
classDerived:
publicBase
Derived:
Derivedd;
Base*pb=&
d;
pb->
f（42）;
//Base:
f（int）42
f（3.14f）;
f（float）3.14
g（）;
//Derived:
g（void）
示例8-2-1成员函数的重载和覆盖
8.2.2令人迷惑的隐藏规则
本来仅仅区别重载与覆盖并不算困难，但是C++的隐藏规则使问题复杂性陡然增加。
这里“隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数，规则如下：
（1）如果派生类的函数与基类的函数同名，但是参数不同。
此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。
（2）如果派生类的函数与基类的函数同名，并且参数也相同，但是基类函数没有virtual关键字。
此时，基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）。
示例程序8-2-2（a）中：
（1）函数Derived:
f（float）覆盖了Base:
f（float）。
（2）函数Derived:
g（int）隐藏了Base:
g（float），而不是重载。
（3）函数Derived:
h（float）隐藏了Base:
h（float），而不是覆盖。
virtualvoidf（floatx）{cout<
voidg（floatx）{cout<
g（float）"
voidh（floatx）{cout<
h（float）"
voidg（intx）{cout<
g（int）"
示例8-2-2（a）成员函数的重载、覆盖和隐藏
据作者考察，很多C++程序员没有意识到有“隐藏”这回事。
由于认识不够深刻，“隐藏”的发生可谓神出鬼没，常常产生令人迷惑的结果。
示例8-2-2（b）中，bp和dp指向同一地址，按理说运行结果应该是相同的，可事实并非这样。
Derived*pd=&
//Good:
behaviordependssolelyontypeoftheobject
f（float）3.14
pd->
//Bad:
behaviordependsontypeofthepointer
g（3.14f）;
g（float）3.14
g（int）3（surprise!
）
h（3.14f）;
h（float）3.14（surprise!
h（float）3.14
示例8-2-2（b）重载、覆盖和隐藏的比较
8.2.3摆脱隐藏
隐藏规则引起了不少麻烦。
示例8-2-3程序中，语句pd->
f（10）的本意是想调用函数Base:
f（int），但是Base:
f（int）不幸被Derived:
f（char*）隐藏了。
由于数字10不能被隐式地转化为字符串，所以在编译时出错。
voidf（intx）;
voidf（char*str）;
voidTest（void）
Derived*pd=newDerived;
f（10）;
//error
示例8-2-3由于隐藏而导致错误
从示例8-2-3看来，隐藏规则似乎很愚蠢。
但是隐藏规则至少有两个存在的理由：
u写语句pd->
f（10）的人可能真的想调用Derived:
f（char*）函数，只是他误将参数写错了。
有了隐藏规则，编译器就可以明确指出错误，这未必不是好事。
否则，编译器会静悄悄地将错就错，程序员将很难发现这个错误，流下祸根。
u假如类Derived有多个基类（多重继承），有时搞不清楚哪些基类定义了函数f。
如果没有隐藏规则，那么pd->
f（10）可能会调用一个出乎意料的基类函数f。
尽管隐藏规则看起来不怎么有道理，但它的确能消灭这些意外。
示例8-2-3中，如果语句pd->
f（10）一定要调用函数Base:
f（int），那么将类Derived修改为如下即可。
voidf（intx）{Base:
f（x）;
8.3参数的缺省值
有一些参数的值在每次函数调用时都相同，书写这样的语句会使人厌烦。
C++语言采用参数的缺省值使书写变得简洁（在编译时，缺省值由编译器自动插入）。
参数缺省值的使用规则：
l【规则8-3-1】参数缺省值只能出现在函数的声明中，而不能出现在定义体中。
voidFoo（intx=0,inty=0）;
//正确，缺省值出现在函数的声明中
voidFoo（intx=0,inty=0）//错误，缺省值出现在函数的定义体中
…
为什么会这样？
我想是有两个原因：
一是函数的实现（定义）本来就与参数是否有缺省值无关，所以没有必要让缺省值出现在函数的定义体中。
二是参数的缺省值可能会改动，显然修改函数的声明比修改函数的定义要方便。
l【规则8-3-2】如果函数有多个参数，参数只能从后向前挨个儿缺省，否则将导致函数调用语句怪模怪样。
正确的示例如下：
voidFoo（intx,inty=0,intz=0）;
错误的示例如下：
voidFoo（intx=0,inty,intz=0）;
要注意，使用参数的缺省值并没有赋予函数新的功能，仅仅是使书写变得简洁一些。
它可能会提高函数的易用性，但是也可能会降低函数的可理解性。
所以我们只能适当地使用参数的缺省值，要防止使用不当产生负面效果。
示例8-3-2中，不合理地使用参数的缺省值将导致重载函数output产生二义性。
voidoutput（intx,floaty=0.0）;
voidoutput（intx,floaty）
andfloat"
y<
intx=1;
floaty=0.5;
//output（x）;
ambiguouscall
output（x,y）;
//outputint1andfloat0.5
示例8-3-2参数的缺省值将导致重载函数产生二义性
8.4运算符重载
8.4.1概念
在C++语言中，可以用关键字operator加上运算符来表示函数，叫做运算符重载。
例如两个复数相加函数：
ComplexAdd（constComplex&
a,constComplex&
b）;
可以用运算符重载来表示：
Complexoperator+（constComplex&
运算符与普通函数在调用时的不同之处是：
对于普通函数，参数出现在圆括号内；
而对于运算符，参数出现在其左、右侧。
例如
Complexa,b,c;
c=Add（a,b）;
//用普通函数
c=a+b;
//用运算符+
如果运算符被重载为全局函数，那么只有一个参数的运算符叫做一元运算符，有两个参数的运算符叫做二元运算符。
如果运算符被重载为类的成员函数，那么一元运算符没有参数，二元运算符只有一个右侧参数，因为对象自己成了左侧参数。
从语法上讲，运算符既可以定义为全局函数，也可以定义为成员函数。
文献[Murray,p44-p47]对此问题作了较多的阐述，并总结了表8-4-1的规则。
运算符
规则
所有的一元运算符
建议重载为成员函数
=（）[]->
只能重载为成员函数
+=-=/=*=&
=|=~=%=>
>
=<
=
所有其它运算符
建议重载为全局函数
表8-4-1运算符的重载规则
升级会员 