目录

5. 函数重载 （续）

C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)

为什么C++支持函数重载，而C语言不支持函数重载呢？

6. 引用

引用概念

关于引用的应用：

引用特性

🚩引用在定义时必须初始化

🚩一个变量可以有多个引用

🚩引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

使用场景

传值、传引用效率比较

值和引用的作为返回值类型的性能比较

关于顺序表的读取与修改

c语言接口

Cpp的接口设计:

常引用

C++支持函数重载的原理--名字修饰(name Mangling)

编译器是如何编译的？

Test.cpp

预处理头文件展开/宏替换/去掉注释/条件编译

Test.i

编译检查语法，生成汇编代码(指令级代码) -- 右击鼠标打开反汇编

Test.s

汇编将汇编代码生成二进制机器码

Test.o

链接合并链接，生成可执行程序（a.out / xxx.exe）

在整个编译的过程中涉及到的一个问题是什么呢？

        在一个项目里面写了一个stack.h（栈定义的各种接口）和stack.cpp ，这些各种接口不在Test.o内，而在stack.o内，那么怎么去这里找呢。那就涉及到名字去找地址，在链接的时候怎么用名字去找地址呢？

 C语言的特点呢 -- 直接用函数名去充当函数的名字

        这样的后果就是自己都区分不开来，所以C语言是不允许重名的。

那么C++是如何这块的问题呢？如何把两个同名的但参数类型顺序不一样的函数区分开来呢？

🎯 那就是函数名修饰规则解决这个问题

当函数只有声明没有定义的时候，就会出现以下的链接错误

        🌼当函数只有定义的时候，没有实现的时候，它就没有一堆汇编指令，没有指令就不能生成地址(就没有建立函数栈帧的过程，寄存器没有存地址)。所以在符号表里面拿这个名字去找的时候就找不到，以下是修饰以后的函数名，本质上它是用类型带入这个名字里面去了（函数修饰规则）

而C语言是直接用函数名去找：

在linux环境底下去看:

以下两张图均是函数名修饰规则

        Linux底下：c++区分函数不同的依据是去找函数的地址(本质也就是第一句指令的地址)，找到地址之后，将其函数名修饰成特殊函数名:

<_Z4funcid> 意思是：四个字节,func(int,double)

<_Z4funcdi> 意思是：四个字节,func(double,int)

🍔在符合表里面：

        用一个独特的符号去代表一个类型，跟据类型的个数不同、类型不同、类型的顺序不同，修饰出了的名字就是不一样的，所以根据这点，就可以在函数名相同的情况下区分不同的函数。

vs2019底下：

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

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

因为这两个函数虽然函数名字相同，但是函数类型的顺序不同，所以编译器会根据情况修饰成特殊的函数名

问题：

函数名修饰规则带入返回值，返回值不能能否构成重载? 不能。

1.实际项目通常是由多个头文件和多个源文件构成，而通过C语言阶段学习的编译链接，我们

可以知道，【当前a.cpp中调用了b.cpp中定义的Add函数时】，编译后链接前，a.o的目标

文件中没有Add的函数地址，因为Add是在b.cpp中定义的，所以Add的地址在b.o中。那么

怎么办呢？

2. 所以链接阶段就是专门处理这种问题，链接器看到a.o调用Add，但是没有Add的地址，就

会到b.o的符号表中找Add的地址，然后链接到一起。(老师要带同学们回顾一下)

3. 那么链接时，面对Add函数，链接接器会使用哪个名字去找呢？这里每个编译器都有自己的

函数名修饰规则。

4. 由于Windows下vs的修饰规则过于复杂，而Linux下g++的修饰规则简单易懂，下面我们使

用了g++演示了这个修饰后的名字。

5. 通过下面我们可以看出gcc的函数修饰后名字不变。

而g++的函数修饰后变成:【_Z+函数长度+函数名+类型首字母】

• 采用

结论：在linux下，采用gcc编译完成后，函数名字的修饰没有发生改变。

• 采用C语言编译器编译后结果

结论：在linux下，采用g++编译完成后，函数名字的修饰发生改变，编译器将函数参

数类型信息添加到修改后的名字中。

• Windows下名字修饰规则

对比Linux会发现，windows下vs编译器对函数名字修饰规则相对复杂难懂，但道理都

是类似的，我们就不做细致的研究了。

6. 通过这里就理解了C语言没办法支持重载，因为同名函数没办法区分。而C++是通过函数修

饰规则来区分，只要参数不同，修饰出来的名字就不一样，就支持了重载。

7. 如果两个函数函数名和参数是一样的，返回值不同是不构成重载的，因为调用时编译器没办法区分。

6. 引用

引用概念

        引用不是新定义一个变量，而 是给已存在变量取了一个别名 ，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

💤现实生活来说：比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。

        

        C++为了在拓展语法的过程中，为了防止创新符号太多不好记忆，直接沿用C语言的符号，让其一个符号赋予了多重意思，&在这边不是取地址的意思，而是引用操作符

当b++时，a也会同时++，当两条语句都++时，那么这个值就变为2

代码实现:

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

输出：

注意： 引用类型必须和引用 实体是 同种类型的

关于引用的应用：

1️⃣简单的应用，值的交换：

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);}

执行：

2️⃣二叉树前序遍历的应用

int TreeSize(struct TreeNode* root){//写法一if (root == NULL)return 0;//写法二return TreeSize(root->left)+ TreeSize(root->right)+ 1;}void _preorder(struct TreeNode* root, int* a, int& pi){if (root == NULL)return;//用指针的方式是为了不在不同栈帧内创建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);}

执行：

3️⃣关于单链表的链接

前后代码对比：

引用特性

🚩引用在定义时必须初始化

🚩一个变量可以有多个引用

int main()
{int a = 0;int& b = a;int& c = a;int& d = b;//给别名取别名，实际上是同一块空间。int x = 1;//赋值b = x;return 0;
}

代码执行变化：

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

代码执行：

传引用传参（任何时候都可以用）
1、提高效率
2、输出型参数（形参的修改，影响的实参）

        

#include <time.h>
#include<iostream>struct A { int a[10000]; };
A a;//全局变量！！！
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }//全局变量是可以使用传引用返回的！！！// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

 值和引用的作为返回值类型的性能比较

 传引用返回（出了函数作用域对象还在才可以用）-- static修饰的，全局变量，堆空间等等
 1、提高效率
 2、修改返回对象

#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()
{// 以值作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

关于顺序表的读取与修改

c语言接口

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

        可以看待以上代码，C语言实现读取和修改结构体成员--数组元素时，是非常繁琐的，实现功能就要编写一个功能函数，但是如果换成c++的引用，那就可以一个函数实现两个功能

Cpp的接口设计:

代码示例：

CPP接口设计
//读 or 修改第i个位置的值
#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;
}