目錄

5. 函數重載 （續）

C++支持函數重載的原理--名字修飾(name Mangling)

為什么C++支持函數重載，而C語言不支持函數重載呢？

6. 引用

引用概念

關于引用的應用：

引用特性

🚩引用在定義時必須初始化

🚩一個變量可以有多個引用

🚩引用一旦引用一個實體，再不能引用其他實體

使用場景

傳值、傳引用效率比較

值和引用的作為返回值類型的性能比較

關于順序表的讀取與修改

c語言接口

Cpp的接口設計:

常引用

C++支持函數重載的原理--名字修飾(name Mangling)

編譯器是如何編譯的？

Test.cpp

預處理頭文件展開/宏替換/去掉注釋/條件編譯

Test.i

編譯檢查語法，生成匯編代碼(指令級代碼) -- 右擊鼠標打開反匯編

Test.s

匯編將匯編代碼生成二進制機器碼

Test.o

鏈接合并鏈接，生成可執行程序（a.out / xxx.exe）

在整個編譯的過程中涉及到的一個問題是什么呢？

????????在一個項目里面寫了一個stack.h（棧定義的各種接口）和stack.cpp ，這些各種接口不在Test.o內，而在stack.o內，那么怎么去這里找呢。那就涉及到名字去找地址，在鏈接的時候怎么用名字去找地址呢？

?C語言的特點呢 -- 直接用函數名去充當函數的名字

? ? ? ? 這樣的后果就是自己都區分不開來，所以C語言是不允許重名的。

那么C++是如何這塊的問題呢？如何把兩個同名的但參數類型順序不一樣的函數區分開來呢？

🎯 那就是函數名修飾規則解決這個問題

當函數只有聲明沒有定義的時候，就會出現以下的鏈接錯誤

? ? ? ? 🌼當函數只有定義的時候，沒有實現的時候，它就沒有一堆匯編指令，沒有指令就不能生成地址(就沒有建立函數棧幀的過程，寄存器沒有存地址)。所以在符號表里面拿這個名字去找的時候就找不到，以下是修飾以后的函數名，本質上它是用類型帶入這個名字里面去了（函數修飾規則）

而C語言是直接用函數名去找：

在linux環境底下去看:

以下兩張圖均是函數名修飾規則

? ? ? ? Linux底下：c++區分函數不同的依據是去找函數的地址(本質也就是第一句指令的地址)，找到地址之后，將其函數名修飾成特殊函數名:

<_Z4funcid> 意思是：四個字節,func(int,double)

<_Z4funcdi> 意思是：四個字節,func(double,int)

🍔在符合表里面：

? ? ? ? 用一個獨特的符號去代表一個類型，跟據類型的個數不同、類型不同、類型的順序不同，修飾出了的名字就是不一樣的，所以根據這點，就可以在函數名相同的情況下區分不同的函數。

vs2019底下：

void __cdecl func(int,double)" (?func@@YAXHN@Z)

void __cdecl func(double,int)" (?func@@YAXNH@Z)

因為這兩個函數雖然函數名字相同，但是函數類型的順序不同，所以編譯器會根據情況修飾成特殊的函數名

問題：

函數名修飾規則帶入返回值，返回值不能能否構成重載? 不能。

1.實際項目通常是由多個頭文件和多個源文件構成，而通過C語言階段學習的編譯鏈接，我們

可以知道，【當前a.cpp中調用了b.cpp中定義的Add函數時】，編譯后鏈接前，a.o的目標

文件中沒有Add的函數地址，因為Add是在b.cpp中定義的，所以Add的地址在b.o中。那么

怎么辦呢？

2. 所以鏈接階段就是專門處理這種問題，鏈接器看到a.o調用Add，但是沒有Add的地址，就

會到b.o的符號表中找Add的地址，然后鏈接到一起。(老師要帶同學們回顧一下)

3. 那么鏈接時，面對Add函數，鏈接接器會使用哪個名字去找呢？這里每個編譯器都有自己的

函數名修飾規則。

4. 由于Windows下vs的修飾規則過于復雜，而Linux下g++的修飾規則簡單易懂，下面我們使

用了g++演示了這個修飾后的名字。

5. 通過下面我們可以看出gcc的函數修飾后名字不變。

而g++的函數修飾后變成:【_Z+函數長度+函數名+類型首字母】

• 采用

結論：在linux下，采用gcc編譯完成后，函數名字的修飾沒有發生改變。

• 采用C語言編譯器編譯后結果

結論：在linux下，采用g++編譯完成后，函數名字的修飾發生改變，編譯器將函數參

數類型信息添加到修改后的名字中。

• Windows下名字修飾規則

對比Linux會發現，windows下vs編譯器對函數名字修飾規則相對復雜難懂，但道理都

是類似的，我們就不做細致的研究了。

6. 通過這里就理解了C語言沒辦法支持重載，因為同名函數沒辦法區分。而C++是通過函數修

飾規則來區分，只要參數不同，修飾出來的名字就不一樣，就支持了重載。

7. 如果兩個函數函數名和參數是一樣的，返回值不同是不構成重載的，因為調用時編譯器沒辦法區分。

6. 引用

引用概念

????????引用不是新定義一個變量，而 是給已存在變量取了一個別名 ，編譯器不會為引用變量開辟內存空間，它和它引用的變量共用同一塊內存空間。

💤現實生活來說：比如：李逵，在家稱為"鐵牛"，江湖上人稱"黑旋風"。

????????

????????C++為了在拓展語法的過程中，為了防止創新符號太多不好記憶，直接沿用C語言的符號，讓其一個符號賦予了多重意思，&在這邊不是取地址的意思，而是引用操作符

當b++時，a也會同時++，當兩條語句都++時，那么這個值就變為2

代碼實現:

int main()
{int a = 0;int& b = a;//引用cout << &a << endl;cout << &b << endl;return 0;}

輸出：

注意： 引用類型必須和引用 實體是 同種類型的

關于引用的應用：

1??簡單的應用，值的交換：

void swap(int& x1, int& x2){int tmp = x1;x1 = x2;x2 = tmp;}int main(){int size;int x = 0, y = 1;swap(x,y);printf("%d %d", x, y);}

執行：

2??二叉樹前序遍歷的應用

int TreeSize(struct TreeNode* root){//寫法一if (root == NULL)return 0;//寫法二return TreeSize(root->left)+ TreeSize(root->right)+ 1;}void _preorder(struct TreeNode* root, int* a, int& pi){if (root == NULL)return;//用指針的方式是為了不在不同棧幀內創建ia[pi] = root->val;pi++;_preorder(root->left, a, pi);_preorder(root->right, a, pi);}int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int& returnSize){int size = TreeSize(root);int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * sizeof(int));int i = 0;_preorder(root,a,i);return a;}int main(){int size = 0;preorderTraversal(nullptr, size);}

執行：

3??關于單鏈表的鏈接

前后代碼對比：

引用特性

🚩引用在定義時必須初始化

🚩一個變量可以有多個引用

int main()
{int a = 0;int& b = a;int& c = a;int& d = b;//給別名取別名，實際上是同一塊空間。int x = 1;//賦值b = x;return 0;
}

代碼執行變化：

int main()
{int a = 0;int& b = a;int x = 1;int&b = x;return 0;
}

代碼執行：

傳引用傳參（任何時候都可以用）
1、提高效率
2、輸出型參數（形參的修改，影響的實參）

????????

#include <time.h>
#include<iostream>struct A { int a[10000]; };
A a;//全局變量！！！
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }//全局變量是可以使用傳引用返回的！！！// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作為函數的返回值類型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作為函數的返回值類型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 計算兩個函數運算完成之后的時間cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

?值和引用的作為返回值類型的性能比較

?傳引用返回（出了函數作用域對象還在才可以用）-- static修飾的，全局變量，堆空間等等
?1、提高效率
?2、修改返回對象

#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }
// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }
void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作為函數的返回值類型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作為函數的返回值類型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 計算兩個函數運算完成之后的時間cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

關于順序表的讀取與修改

c語言接口

struct SeqList
{int a[10];int size;
};//C的接口設計 
//讀取第i個位置
int SLAT(struct SeqList* ps, int i)
{assert(i<ps->size);//防止越界//...return ps->a[i];
}
//修改第i個位置的值
void SLModify(struct SeqList* ps, int i, int x)
{assert(i< ps->size);// ...ps->a[i] = x;
}

????????可以看待以上代碼，C語言實現讀取和修改結構體成員--數組元素時，是非常繁瑣的，實現功能就要編寫一個功能函數，但是如果換成c++的引用，那就可以一個函數實現兩個功能

Cpp的接口設計:

代碼示例：

CPP接口設計
//讀 or 修改第i個位置的值
#include<iostream>
#include<assert.h>
int& SLAT(struct SeqList& ps, int i)
{assert(i < ps.size);return(ps.a[i]);}
int main()
{struct SeqList s;s.size = 3;SLAT(s, 0) = 10;SLAT(s, 1) = 20;SLAT(s, 2) = 30;cout << SLAT(s, 0) << endl;cout << SLAT(s, 1) << endl;cout << SLAT(s, 2) << endl;return 0;
}