C++ Primer

第六章 函数

函数匹配

在大多数情况下，我们都能很容易地找出该选用哪个重载函数（虽然这是编译器的工作，但是是我们来决定调用哪个函数），例如：

void f();
void f(int);
void f(double, double = 3.14);
void f(int);
f(5.6); //调用的是最后一个函数

这是怎么判断的呢？书上说了很多，我觉得就一句话，尽量不损失信息，调用最后一个完全不损失信息，所以用它。如果还有一个函数是void f(double)编译就会报错，因为两个一样，调用有二义性。 含有多个形参的函数匹配也是一样，只要你在不损失信息的情况下挑选的那个函数就是被调用的，但如果有两个以上匹配在调用的时候编译就会报错了，例如：

void f(int, double);
void f(double, int);
int main()
{
    f(1,1); //调用有二义性
    return 0;
}

实参类型转换

为了确定最佳匹配，编译器将实参类型到形参类型的转换划分了五个等级，具体如下，不要慌，有些我们都碰到过了：

1：精确匹配：

• 实参类型和形参类型相同
• 实参从数组类型或函数类型转换为对应的指针类型，数组类型转换为指针我们之前就学过，函数类型转换为指针我接下来也会讲，不要急

• 向实参添加顶层const或者从实参中删除const，因为const可以赋值给非const

  2：通过const转换实现的匹配

  int i = 0; //假定为实参
  const int &j = i;; //非常量转换为常量引用
  //等价于下面的函数调用过程
  void f(const int &j){}
  int i = 0;
  f(i);
  

  3：通过类型提升实现的匹配

  void f(double i){}
  int j = 0;
  f(j);
  

  4：通过算术类型转换或指针转换

  char a = 'a';
  void f(int a){}
  f(a); //char->int
  //指针转换主要指void指针可以和任意类型的指针互相转换
  

  5：通过类类型转换实现的匹配（以后介绍）

  介绍了这么多，连我自己都烦了，其实大家多看些例子应该能很容易的去识别实参类型转换，如果有完全一样的那最好，如果要转换的话，说白了就是你这个实参这么传过去会不会有问题，跟变量赋值差不多的。 我们来看个例子：

  void f(int &); void f(const int &); int a = 1; const int b = 0;
  f(a); //调用f(int &) f(b); //调用f(const int &) //其实f(a)也可以调用const，但是人家有完全匹配的啊
  

  函数指针

  函数指针指向的是函数，不是对象哦。和其他指针一样，函数指针指向某种特定类型，函数的类型由它的返回类型和形参类型决定，与函数名无关。 来看一个函数作为示例：

  //比较两个string对象的长度 bool lengthCompare(const string &, const string &);
  

  根据函数类型的定义，该函数的类型是bool(const string &, const string &)。要想声明一个可以指向该函数的指针，只需用指针替换函数名即可：

  //pf指向一个函数，该函数的形参是两个const string的引用，返回类型是bool bool (*pf)(const string &, const string &); //没有初始化的指针
  

  直接看这个pf，怎么看出它是什么类型呢： 1. pf前面有个，表示它是个指针 2. 右侧是形参列表，表示pf指向的是函数 3. 再看左边，发现函数的返回类型是bool 综上所述：pf是一个指向函数的指针，这个函数的参数是两个const string的引用，返回类型是bool ++pf两边的括号不能少，如果少了的话，bool pf(const string &, const string &);就是一个返回值为bool 的函数++

  使用函数指针

  当我们把函数名作为一个值使用时，该函数自动转换为指针（是不是和数组很相似啊）：

  pf = lengthCompare; //pf指向名为lengthCompare的函数 pf = &lengthCompare; //等价的
  

  我们可以通过指针来访问函数，也就是说，我们可以借助pf来调用lengthCompare函数：

  bool b1 = (*pf)("hello", "Jay"); //普通青年这么写 bool b2 = pf("hello", "Jay"); //二比青年这么写，也对 bool b3 = lengthCompare("hello", "Jay"); //这么写最传统
  

  指向不同函数类型的指针间不存在转换规则~ 不过，我们可以为任意类型的函数指针赋值一个nullptr或0来表示该指针没有指向任何一个函数：

  pf = 0;
  

  重载函数的指针

  老规矩，编译器来决定调用哪个，但是因为函数指针不存在转换规则，所以，必须要有一个精确匹配的函数

  void f(int *); void f(int); void (*pf1)(int) = f; //pf指向void f(int)
  

  函数指针作为形参

  这个高级了，看起来非常六：

  void f(bool (*pf)(int));
  

  怎么样，看起来是不是很吊，感觉像写错了，其实，这里声明了一个f函数，后面那一堆就是f函数的形参，只不过形参比较复杂，是一个函数指针，这个指针指向的函数类型是形参为一个int返回类型是bool。 装逼的人也可以这么写，和上面是等价的：

  void f(bool pf(int)); //pf会自动转换为指向函数的指针
  

  我们也可以直接把函数作为实参使用，因为我们在使用函数名的时候，编译器会帮我们转换为指针：

  void useBigger(const string &, const string &, bool (*pf)(const string &, const string &)); //先声明函数 useBigger(s1, s2, lengthCompare); //使用函数，用函数名调用
  

  是不是觉得声明函数很长很烦呢，我们可以用神器typedef：

  typedef decltype(lengthCompare) *Func; //先用decltype把函数lengthCompare的类型返回，然后让Func与这个类型的指针等价， //也就是说Func指向和lengthCompare一样的函数类型 //现在我们就可以简单声明了 void useBigger(const string &, const string &, Func);
  

  函数指针作为返回值

  说完了函数指针作为形参，现在来说作为返回值。和数组类似，我们不能返回函数，但是可以返回函数指针。这里我们就要老老实实把返回类型写成指针，不能用前面的装逼写法了（其实一直不装逼比较好）：

  using F = int(int*, int); //F是函数类型 using PF = int(*)(int*, int); //PF才是函数指针类型
  

  为了方便，我直接使用了类型别名，应该好理解的。 根据返回类型来判断几个表达式：

  PF f1(int); //对 F f2(int); //错 F *f3(int); //对
  

  好判断把，只要记住只能返回函数指针不能返回函数就好，为什么我们要用类型别名呢？来，看一个不用类型别名的：

  int (*f1(int)(int*, int)); //等价的f1
  

  1. f1有形参列表(int)，f1是个函数 2. f1前面有，返回的是指针 3. 指针类型本身也包含形参列表(int, int)，所以指针指向函数 4. 该函数的返回类型是int，形参列表为(int*, int) 所以啊，还是用类型别名吧，程序员何苦为难程序员 当然，返回类型复杂的时候我们可以使用尾置返回类型：

  auto f1(int) -> int (*)(int*, int);
  

  个人推荐尾置和类型别名。