Int main()
{
f (10); // вызов функции f(int)
f(10, 20); // вызов функции f (int, int)
f(12.23); // вызов функции f(double)
return 0;
}
void f(int i)
{
cout << "В функции f(int), i равно " << i << '\n';
}
void f(int i, int j)
{
cout << "В функции f(int, int), i равно " << i;
cout << ", j равно " << j << '\n';
}
void f(double k)
{
cout << "В функции f(double), k равно " << k << ' \n';
}
При выполнении эта программа генерирует следующие результаты.
В функции f(int), i равно 10
В функции f(int, int), i равно 10, j равно 20
В функции f(double), к равно 12.23
Как видите, функция f() перегружается три раза. Первая версия принимает один целочисленный параметр, вторая — два целочисленных параметра, а третья — один double-параметр. Поскольку списки параметров для всех трех версий различны, компилятор обладает достаточной информацией, чтобы вызвать правильную версию каждой функции. В общем случае для создания перегрузки некоторой функции достаточно объявить различные ее версии.
Для определения того, какую версию перегруженной функции вызвать, компилятор использует тип и/или количество аргументов. Таким образом, перегруженные функции должны отличаться типами и/или числом параметров. Несмотря на то что перегруженные методы могут отличаться и типами возвращаемых значений, этого вида информации недостаточно для C++, чтобы во всех случаях компилятор мог решить, какую именно функцию нужно вызвать.
Чтобы лучше понять выигрыш от перегрузки функций, рассмотрим три функции из стандартной библиотеки: abs(), labs() и fabs(). Они были впервые определены в языке С, а затем ради совместимости включены в C++. Функция abs() возвращает абсолютное значение (модуль) целого числа, функция labs() возвращает модуль длинного целочисленного значения (типа long), a fabs() — модуль значения с плавающей точкой (типа double). Поскольку язык С не поддерживает перегрузку функций, каждая функция должна иметь собственное имя, несмотря на то, что все три функции выполняют, по сути, одно и то же действие. Это делает ситуацию сложнее, чем она есть на самом деле. Другими словами, при одних и тех же действиях программисту необходимо помнить имена всех трех (в данном случае) функций вместо одного. Но в C++, как показано в следующем примере, можно использовать только одно имя для всех трех функций.
// Создание функций myabs() — перегруженной версии функции abs().
#include <iostream>
using namespace std;
// Функция myabs() перегружается тремя способами.
int myabs(int i);
double myabs(double d);
long myabs(long l);
Int main()
{
cout << myabs(-10) << "\n";
cout << myabs(-11.0) << "\n";
cout << myabs(-9L) << "\n";
return 0;
}
int myabs(int i)
{
cout << "Использование int-функции myabs(): ";
if(i<0) return -i;
else return i;
}
double myabs(double d)
{
cout << "Использование double-функции myabs(): ";
if(d<0.0) return -d;
else return d;
}
long myabs(long l)
{
cout << "Использование long-функции myabs(): ";
if(1<0) return -1;
else return 1;
}
Результаты выполнения этой программы таковы.
Использование int-функции myabs(): 10
Использование double-функции myabs(): 11
Использование long-функции myabs(): 9
При выполнении эта программа создает три похожие, но все же различные функции, вызываемые с использованием "общего" (одного на всех) имени myabs. Каждая из них возвращает абсолютное значение своего аргумента. Во всех ситуациях вызова компилятор "знает", какую именно функцию ему использовать. Для принятия решения ему достаточно "взглянуть" на тип аргумента, передаваемого функции. Принципиальная значимость перегрузки состоит в том, что она позволяет обращаться к связанным функциям посредством одного, общего для всех, имени. Следовательно, имя myabs представляет общее действие, которое выполняется во всех случаях. Компилятору остается правильно выбрать конкретную версию при конкретных обстоятельствах. Благодаря полиморфизму программисту нужно помнить не три различных имени, а только одно. Несмотря на простоту приведенного примера, он позволяет понять, насколько перегрузка способна упростить процесс программирования.
Каждая версия перегруженной функции может выполнять любые действия. Другими словами, не существует правила, которое бы обязывало программиста связывать перегруженные функции общими действиями. Однако с точки зрения стилистики перегрузка функций все-таки подразумевает определенное "родство" его версий. Таким образом, несмотря на то, что одно и то же имя можно использовать для перегрузки не связанных общими действиями функций, этого делать не стоит. Например, в принципе можно использовать имя sqr для создания функции, которая возвращает квадрат целого числа, и функции, которая возвращает значение квадратного корня из вещественного числа (типа double). Но, поскольку эти операции фундаментально различны, применение механизма перегрузки методов в этом случае сводит на нет его первоначальную цель. (Такой стиль программирования, наверное, подошел бы лишь для того, чтобы ввести в заблуждение конкурента.) На практике перегружать имеет смысл только тесно связанные операции.
Анахронизм в виде ключевого слова overload
На заре создания C++ перегруженные функции необходимо было явным образом объявлять таковыми с помощью ключевого слова overload. Это ключевое слово больше не требуется в C++. В действительности стандартом C++ оно даже не включено в список ключевых слов. Однако время от времени его можно встретить в каком-нибудь С++-коде, особенно в старых книгах и статьях.
Общая форма использования ключевого слова overload такова.
overload func_name;
Здесь элемент func_name представляет собой имя перегружаемой функции. Эта инструкция должна предшествовать объявлениям перегруженных функций. (В общем случае оно встречается в начале программы.) Например, если функция Counter() является перегруженной, то в программу могла быть включена такая строка.
overload Counter;
Если вы встретите overload-объявления при работе со старыми программами, их можно просто удалить: они больше не нужны. Поскольку ключевое слово overload — анахронизм, его не следует использовать в новых С++-программах. На самом деле большинство компиляторов его попросту не воспримет.
Аргументы, передаваемые функции по умолчанию
В C++ мы можем придать параметру некоторое значение, которое будет автоматически использовано, если при вызове функции не задается аргумент, соответствующий этому параметру. Аргументы, передаваемые функции по умолчанию, можно использовать, чтобы упростить обращение к сложным функциям, а также в качестве "сокращенной формы" перегрузки функций.
Задание аргументов, передаваемых функции по умолчанию, синтаксически аналогично инициализации переменных. Рассмотрим следующий пример, в котором объявляется функция myfunc(), принимающая один аргумент типа double с действующим по умолчанию значением 0.0 и один символьный аргумент с действующим по умолчанию значением 'Х'.
void myfunc(double num = 0.0, char ch = 'Х')
{
…
}
После такого объявления функцию myfunc() можно вызвать одним из трех следующих способов.
myfunc(198.234, 'A'); // Передаем явно заданные значения.
myfunc(10.1); // Передаем для параметра num значение 10.1, а для параметра ch позволяем применить аргумент, задаваемый по умолчанию ('Х').
myfunc(); // Для обоих параметров num и ch позволяем применить аргументы, задаваемые по умолчанию.
При первом вызове параметру num передается значение 198.234, а параметру ch — символ 'А'. Во время второго вызова параметру num передается значение 10.1, а параметр ch по умолчанию устанавливается равным символу 'Х'. Наконец, в результате третьего вызова как параметр num, так и параметр ch по умолчанию устанавливаются равными значениям, заданным в объявлении функции.
Включение в C++ возможности передачи аргументов по умолчанию позволяет программистам упрощать код программ. Чтобы предусмотреть максимально возможное количество ситуаций и обеспечить их корректную обработку, функции часто объявляются с большим числом параметров, чем необходимо в наиболее распространенных случаях. Поэтому благодаря применению аргументов по умолчанию программисту нужно указывать не все аргументы (используемые в общем случае), а только те, которые имеют смысл для определенной ситуации.
Аргумент, передаваемый функции по умолчанию, представляет собой значение, которое будет автоматически передано параметру функции в случае, если аргумент, соответствующий этому параметру, явным образом не задан.
Насколько полезна возможность передачи аргументов по умолчанию, показано на примере функции clrscr(), представленной в следующей программе. Функция clrscr() очищает экран путем вывода последовательности символов новой строки (это не самый эффективный способ, но он очень подходит для данного примера). Поскольку в наиболее часто используемом режиме представления видеоизображений на экран дисплея выводится 25 строк текста, то в качестве аргумента по умолчанию используется значение 25. Но так как в других видеорежимах на экране может отображаться больше или меньше 25 строк, аргумент, действующий по умолчанию, можно переопределить, явно указав нужное значение.
#include <iostream>
using namespace std;
void clrscr(int size=25);