Перегрузка имени функции
Обычно имеет смысл давать разным функциям разные имена. Если же несколько функций выполняет одно и то же действие над объектами разных типов, то удобнее дать одинаковые имена всем этим функциям. Перегрузкой имени называется его использование для обозначения разных операций над разными типами. Собственно уже для основных операций С++ применяется перегрузка. Действительно: для операций сложения есть только одно имя +, но оно используется для сложения и целых чисел, и чисел с плавающей точкой, и указателей. Такой подход легко можно распространить на операции, определенные пользователем, т.е. на функции. Например:
void print(int);// печать целого void print(const char*) // печать строки символов
Для транслятора в таких перегруженных функциях общее только одно - имя. Очевидно, по смыслу такие функции сходны, но язык не способствует и не препятствует выделению перегруженных функций. Таким образом, определение перегруженных функций служит, прежде всего, для удобства записи. Но для функций с такими традиционными именами, как sqrt, print или open, нельзя этим удобством пренебрегать. Если само имя играет важную семантическую роль, например, в таких операциях, как + , * и <<, или для конструктора класса, то такое удобство становится существенным фактором. При вызове функции с именем f транслятор должен разобраться, какую именно функцию f следует вызывать. Для этого сравниваются типы фактических параметров, указанные в вызове, с типами формальных параметров всех описаний функций с именем f. В результате вызывается та функция, у которой формальные параметры наилучшим образом сопоставились с параметрами вызова, или выдается ошибка если такой функции не нашлось. Например:
void print(double); void print(long);
void f() { print(1L); // print(long) print(1.0); // print(double) print(1); // ошибка, неоднозначность: что вызывать // print(long(1)) или print(double(1)) ? }
Правила сопоставления параметров применяются в следующем порядке по убыванию их приоритета:
- Точное сопоставление: сопоставление произошло без всяких преобразований типа или только с неизбежными преобразованиями (например, имени массива в указатель, имени функции в указатель на функцию и типа T в const T).
- Сопоставление с использованием стандартных целочисленных преобразований (т.е. char в int, short в int и их беззнаковых двойников в int), а также преобразований float в double.
- Сопоставление с использованием стандартных преобразований, (например, int в double, derived* в base*, unsigned в int).
- Сопоставление с использованием пользовательских преобразований.
- Сопоставление с использованием эллипсиса ... в описании функции.
Если найдены два сопоставления по самому приоритетному правилу, то вызов считается неоднозначным, а значит ошибочным. Эти правила сопоставления параметров работают с учетом правил преобразований числовых типов для С и С++. Пусть имеются такие описания функции print:
void print(int); void print(const char*); void print(double); void print(long); void print(char);
Тогда результаты следующих вызовов print() будут такими:
void h(char c, int i, short s, float f) { print(c); // точное сопоставление: вызывается print(char) print(i); // точное сопоставление: вызывается print(int) print(s); // стандартное целочисленное преобразование: // вызывается print(int) print(f); // стандартное преобразование: // вызывается print(double)
print('a'); // точное сопоставление: вызывается print(char) print(49); // точное сопоставление: вызывается print(int) print(0); // точное сопоставление: вызывается print(int) print("a"); // точное сопоставление: // вызывается print(const char*) }
Обращение print(0) приводит к вызову print(int), ведь 0 имеет тип int. Обращение print('a') приводит к вызову print(char), т.к. 'a' - типа char.
Отметим, что на разрешение неопределенности при перегрузке не влияет порядок описаний рассматриваемых функций, а типы возвращаемых функциями значений вообще не учитываются.
Исходя из этих правил можно гарантировать, что если эффективность или точность вычислений значительно различаются для рассматриваемых типов, то вызывается функция, реализующая самый простой алгоритм. Например:
int pow(int, int); double pow(double, double); // из <math.h> complex pow(double, complex); // из <complex.h> complex pow(complex, int); complex pow(complex, double); complex pow(complex, complex);
void k(complex z) { int i = pow(2,2); // вызывается pow(int,int) double d = pow(2.0,2); // вызывается pow(double,double) complex z2 = pow(2,z); // вызывается pow(double,complex) complex z3 = pow(z,2); // вызывается pow(complex,int) complex z4 = pow(z,z); // вызывается pow(complex,complex) }
