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C++学习笔记（十六）——函数重载

article 2025/3/13 1:46:58

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：

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：

#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) 和 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：
```
void func(int x);
void func(double x);
```

参数个数不同：

void func(int x);
void func(int x, int y);

参数顺序不同：

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：

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）：

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：

#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：

#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：
如果一个重载函数和隐式类型转换冲突，可能导致歧义（Ambiguous）。

示例：

#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：

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：

#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;
}