2.2 Перегрузка функций

Один из способов, которым достигается реализация полиморфизма в языке C++, заключается в использовании перегрузки функций. В C++ две или более функции могут иметь одно и то же имя в случае, если они отличаются набором параметров. В таком случае о функциях говорят, что они перегружены. Рассмотрим в качестве примера следующую программу:

#include <iostream.h>

int sqr(int i);

double sqr(double d);

long sqr(long l);

int main()

{

cout << sqr(10) << "\n";

cout << sqr(11.0) << "\n";

cout << sqr(9L) << "\n";

return 0;

}

int sqr(int i)

{

cout << "Inside the sqr() function that uses an integer argument.\n";

return i*i;

}

double sqr(double d)

{

cout << "Inside the sqr() function that uses a double argument.\n";

return d*d;

}

long sqr(long l)

{

cout << "Inside the sqr() function that uses a long argument.\n";

return l*l;

}

В этой программе создаются три сходные, но, однако, различные функции с именами sqr(), каждая из которых возвращает квадрат своего аргумента. Как показывает эта программа, компи­лятор знает, какую функцию использовать, благодаря типу аргумента. Значение перегруженных функций заключается в том, что они позволяют обеспечивать доступ к целому набору функций, используя общее имя. По существу перегрузка функций позволяет создавать единое имя для опе­рации, а компилятор устанавливает, какую именно функцию надо использовать в конкретной ситуации для выполнения операции.

Перегрузка функций важна потому, что она помогает в решении проблемы сложности. Рассмот­рим следующий пример, иллюстрирующий, как это происходит. Стандартная библиотека C содержит функции itoa(), ltoa() и ultoa(). Все эти функции преобразуют числа различ­ных типов (целые, длинные целые и беззнаковые целые) в их строковые эквиваленты. Хотя эти фун­кции выполняют почти что одинаковые действия, в языке С для выполнения такого преобразования необходимо использовать три различных имени, что делает ситуацию более сложной, чем она есть на самом деле. Хотя основная концепция каждой функции одна и та же, программист вынужден запоминать и работать с каждой функцией отдельно. В противоположность этому в C++ можно было бы использовать одно и то же имя для каждой из трех функций. Это имя выражало бы общие действие, которые необходимо выполнить. Задача выбора специфи­ческой версии функции возлагается на компилятор. Этот выбор зависит от конкретной ситуа­ции.

В следующем примере иллюстрируется практическая ситуация, в которой перегрузка функций оказывает существенную помощь. Языки С и C++ не содержат библиотечных функций, которые выдают подсказку пользователю, чтобы он ввел данные, а затем ждут от него ответа. В представ­ленной ниже программе создаются три такие функции, с именем prompt(), осуществляющие ввод данных типов int, double и char*, т.е. строк:

#include <iostream.h>

void prompt(char *str, int *i);

void prompt(char *str, double *d);

void prompt(char *str, char *dest);

int main()

{

int i;

double d;

char s[80];

prompt("Enter an integer: ", &i);

prompt("Enter a double: ", &d);

prompt("Enter a string: ", s);

cout << i << " " << d << " " << s;

return 0;

}

void prompt(char *str, int *i)

{

cout << str;

cin >> *i;

}

void prompt(char *str, double *d)

{

cout << str;

cin >> *d;

}

void prompt(char *str, char *dest)

{

cout << str;

cin >> dest;

}

Хотя можно использовать одно и то же имя для перегрузки функций, выполняющих совершен­но различные задачи, делать этого не следует. Например, можно использовать имя sqr() для создания функций, возвращающих квадрат целых чисел и квадратный корень чисел типа double. Тем не менее, эти операции совершенно различны и использование перегрузки функций в подоб­ных ситуациях противоречит самой идее перегрузки функций. В частности, перегрузку функций следует применять только для сходных между собой операций.