Учебный пример перегруженных функций. Иллюстрация перегрузки

#include <iostream.h>

#include <string.h>

int noName(int first) //Первая функция

{

return first*first;

}

int noName(unsigned int first) //Вторая функция c тем же именем

{

return -first*first;

}

char noName(char first) //Третья функция c тем же именем

{

return first+3;

}

int noName(int first, char *second) //Четвертая функция c тем же именем

{

return first*strlen(second);

}

int noName(int first, char second) //Пятая функция c тем же именем

{

return first*second;

}

float noName(float r) //Шестая функция c тем же именем

{

return r*r;

}

double noName(double r) //Седьмая функция c тем же именем

{

return r*r;

}

void main()

{

cout<<noName(4)<<endl; //Вызов первой функции

cout<<noName((unsigned)4)<<endl;//Вызов второй функции

cout<<noName('a')<<endl; //Вызов третьей функции

cout<<noName(4,"abc")<<endl; //Вызов четвертой функции

cout<<noName(4,'a')<<endl; //Вызов пятой функции

cout<<noName((float)1.2)<<endl; //Вызов шестой функции

cout<<noName((double)1.2)<<endl;//Вызов седьмой функции

}

Результат работы программы

16

-16

d

12

388

1.44

1.44

В приведенной выше программе функция noName перегружена семь раз. Первые два определения отличаются только одним параметром int first и unsigned int first. Четвертое и пятое опеределения отличаются типом второго параметра (соответственно char и char*). Шестое и седьмое определения отличаются тем, что у одного параметр имеет тип float, а у другого — double.

Подозреваем, что у Вас уже появилось несколько вопросов, связанных с описанной выше теорией и практикой. Ниже приведены ответы на несколько распространенных вопросов по перегрузке функций.

ВОПРОС: Что, если из предпоследней строки описанной программы убрать операцию приведения типов (float)?

ОТВЕТ: Компилятор будет счетать, что константа 1.2 имеет тип double. Соотвественно, будет вызвана функция которая имеет следующий заголовок:

double noName(double r)        //Седьмая функция c тем же именем

ВОПРОС: Что, если в описанную программу добавить следующее опеределение функции?

float noName(int first)

                        {

                                return (float) first*first;

                        }

                    

ОТВЕТ: Компилятор выдаст сообщение об ошибке, поскольку сигнатуры уже определенной и новой функций не имеют отличий. Сигнатура функции не зависит от типа возвращаемого ею значения. Другими словами, компилятор не сможет перегрузить функции, если они отличаются только типом возвращаемых значений.

Еще раз напомним, что компилятор выбирает функцию в соответствии с типами аргументов и их количеством. Правило, по которому осуществляется этот выбор, называется алгоритмом соответствия сигнатуре (в оригинале это пишется как signature matching algorithm).

Практические примеры

Время от времени мы будем приостанавливать изучение теории для того, чтобы решать несложные задачи с использованием изученного материала. Это необходимо, ибо у программистов, как и у пианистов память находится на кончиках пальцев. Чем больше программ вы будете писать, тем быстрее и основательнее научитесь работать. Начнем...

Пример №1 Составьте программу, имитирующую игру в рулетку.

Предварительные рассуждения . Пусть события будут развиваться следующим образом. Для начала на экран будут выведены правила игры: "У вас есть $1000. Вы можете сделать ставку на какое-то поле (0-9). Если вы выиграете, то ваша ставка вернется вам в 10-кратном размере". После этого должно быть выведено приглашение для ввода номера поля и суммы, которую игрок ставит на это поле. Следующим ходом программы будет определение выигравшего поля и вычисление текущего капитала игрока. Далее выводится запрос, желает ли пользователь продолжить игру, и т.д.

В этой программе целесообразно использовать две функции: одну (Stavka) для обработки данных, введенных игроком (номер поля и сумма), а вторую (Play) - для самой игры (определить выигравшее поле и "подбить бабки"). В функции main() остался фактически один оператор while(), который несет смысловую нагрузку скелета программы.

Глобальные переменные: n - номер поля, на который сделана ставка, sum - сумма ставки,   money - текущий капитал.

Локальные переменные: ans - ответ пользователя на вопрос, желает ли он продолжить игру, WinNumber - выигравший номер.

#include <iostream.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> int n; int sum; int money=1000; void Stavka(); void Play(); void main() {    char ans='y';     srand((unsigned)time(NULL));     cout<<"You have $ 1000 - seed capital. Before each play you \ can make the rate on any field (from 0 up to 9). \ If you have guessed, to you return the \ rate multiplied on 10. Otherwise rate careaves for \ the benefit of a casino.\n";    while ((ans=='y'||ans=='Y')&&money>0) {         Stavka();         Play();         cout<<"One more time?\n";         cin>>ans;     }    if (money<=0) cout<<"Upsss......"; } //***************************************** void Stavka() {     cout<<"\n\nOn what field put?(0-9)\n";     cin>>n;     cout<<"How many money put?\n";     cin>>sum;     money-=sum; } //***************************************** void Play() {    int WinNumber;;     WinNumber=rand()%10;     cout<<"Has won a field "<<WinNumber<<"\n";    if (n==WinNumber) {         cout<<"Congratulation!!!\n";         money+=sum*10;     }    else cout<<"Sorry...\n";     cout<<"Your capital makes $"<<money<<"\n"; }

Пример №2 Однажды к Александру Македонскому пришел один из его полководцев и потребовал увеличить его личную долю в трофеях, добытых в последней кампании. Зная жадность этого человека, Александр предложил ему следующую "финансовую пирамиду": в первый день полководец получит слиток золота весом всего 10г, во второй день - 20г, в третий - 40г и т.д. Все это золото полководец будет забирать себе до тех пор, пока будет в силах унести очередной слиток. Оцените вес золота, который в конечном итоге окажется у жадного полководца.

Предварительные рассуждения . Во-первых легко увидеть, что процедура накопления золота является циклической, т.е. определенный набор действий (увеличить в два раза вес слитка, проверить может ли полководец поднять его, добавить слиток к уже существующей куче) повторяется несколько раз. Цикличекскую структуру можно реализовать одним из трех способов: циклом for, циклом while и циклом do/while. Какой из них выбрать? Для использования цикла for необходимо знать количество повторений. Если вы знакомы с термином "геометрическая прогрессия", то наверняка сможете подсчитать это количество. Если же вам лень заниматься нудными математическими вычислениями, то я рекомедовал бы использовать цикл while или цикл do/while. Критерий выхода из цикла - превышение веса слитка определенного предела. Величина этого предела задается программистом исходя из каких-то своих представлений. Для меня, например вес 80кг является предельным и именно его я и буду использовать в программе. Ниже приведен текст программы со всеми необходимыми пояснениями:

// незадачливый полководец #include <iostream.h> void main() { const int MAX_WEIGHT=80; // максимальный вес float a=0.01; // вес слитка float sum=0; // суммарный вес золота while(a<=MAX_WEIGHT) { sum+=a; // к куче добавить данный слиток a*=2; // увеличить в два раза вес слитка } cout<<"I have "<<sum<<"kg of gold!\n"; }

Пример №3Составьте программу, которая будет тестировать знание таблицы умножения у учеников средних классов.

Предварительные рассуждения . Мы специально даем расплывчатые формулировки задач для того, чтобы вы могли предложить свои варианты решения. Кроме того, в реальной жизни, заказчик, как правило, затрудняется точно сформулировать задачу, а скорее склонен описывть вам свою проблему. Следовательно, ваша работа выходит за рамки только программирования и вы должны самостоятельно принимать решения, связанные с постановкой задачи. В данном случае давайте пойдем по такому пути. На экран будет выводится серия из 10 примеров, которые должен будет решить пользователь. По полученным ответам программа будет ставить оценку.

// Тестирование знаний таблицы умножения #include <iostream.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> void main() { const int MAX=10; int i, x, y, solution, resalt=0; srand( (unsigned)time( NULL ) ); for (i=0;i<10;i++) { x=rand()%10+1; y=rand()%10+1; cout <<" next tip: " << x<< "*"<<y<<"="; cin>>solution; if (solution==x*y) {resalt++; cout<<"correct\n";} } cout<<"Yuor rate is "<<int(resalt/10.0*5)<<"\n"; }

В этой задаче уже есть смысл использовать функции. Измените программу таким образом, чтобы в ней была функция int Test(), которая задает один пример и обрабатывает ответ ученика, после чего возвращает значение 0, если ответ неверный и 1 - если ответ верный. В функции void main() остается цикл for(), который десять раз обращается к Test() и суммирует результаты тестирования.

Пример №4Составьте программу, которая будет "тасовать" колоду карт и открывать верхнюю.

Предварительные рассуждения . Эта задача еще будет встречаться в виде функции в различных "карточных" игровых программах. Как вы понимаете, никакой колоды карт машина на самом деле не тасует, а лишь возвращает два случайных значения - масть и достоинство карты, которые она создает с помощью генератора случайных чисел . Идея решения проста. Программа генерирует одно число в диапазоне 0-3 и второе - в диапазоне 0-8. На втором этапе она интерпретирует эти числа, т.е. ставит им в соответствие какую-то масть и достоинство карты. Эту задачи постарайтесь решить самостоятельно, используя оператор switch() и два перечисляемых типа данных. (хотя на таком ходе решения мы не настаиваем)