C++程序函数的重载和函数模板示例代码

2024-03-18 12:06:22 作者：觉醒法师

C++允许在同一作用域中用同一函数名定义多个函数,这些函数的参数个数和参数类型不相同,这些同名的函数用来实现不同的功能,这就是函数的重载,这篇文章主要介绍了C++程序函数的重载和函数模板,需要的朋友可以参考下

在C++中，函数也可以重载。C++允许在同一作用域中用同一函数名定义多个函数，这些函数的参数个数和参数类型不相同，这些同名的函数用来实现不同的功能，这就是函数的重载。

函数的重载的函数体是完全相同的，只是形参和类型不同，也要分别定义。为了解决这个问题，C++提供了函数模板（function template）。函数模板，实际上是建立一个通用函数类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表，这个通用函数就称为函数模板。

一、函数的重载

求两个数中最大的值（分别考虑整数、浮点数、长整数的情况）。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
// 求最大值 - 整数
int max(int x, int y){
	int z;
	if(x > y) z = x;
	else z = y;
	return z;
}
// 求最大值 - 浮点数
float max(float x, float y){
	float z;
	if(x > y) z = x;
	else z = y;
	return z;
}
// 求最大值 - 长整数
long max(long x, long y){
	long z;
	if(x > y) z = x;
	else z = y;
	return z;
}
int main(){
	int a, b;
	float c, d;
	long e, f;
	// 输入流
	cin >> a >> b;
	cin >> c >> d;
	cin >> e >> f;
	// 计算大小
	int max_int = max(a, b);
	float max_float = max(c, d);
	long max_long = max(e, f);
	//输出内容
	cout << "int max value:" << max_int << endl;
	cout << "float max value:" << max_float << endl;
	cout << "long max value:" << max_long << endl;
}

编译结果如下：

运行结果如下：

二、函数模板

通过上面例子可以看出，函数重置的函数体是完全相同的，只是形参的类型不同。很多人自然会想到，对此是否能简化。刚好C++提供了函数模板，可以解决这个问题。

2.1 分号错误

在定义函数模板时，需要注意的是结束位置是不需要加分号的，除非是在模板声明之后紧跟着另一个独立的语句。如果在函数模板声明结束位置添加分号后，编译器在处理这额外的分号会报错：“[Error] expected unqualified-id before ';' token”和“[Error] 'T' does not name a type”。代码如下：

template <typename T>;    // 错误写法

将结束位置分号去掉即可，代码如下：

template <typename T>    // 正确写法

或者后面紧跟独立语句，可添加分号，代码如下：

// 模板声明
template <typename T>
// 定义通用函数，用T作虚拟类型名
T get_max(T a, T b){
	T c;
	if(a > b) c = a;
	else c = b;
	return c;
};

2.2 重载命名错误

可能是自己的代码中定义了额外的 max 重载版本，这些版本与标准库中的 max 函数产生了冲突，或者其他原因，导致继续使用max命名函数时，编译时程序报错：“[Error] call of overloaded 'max(int&, int&)' is ambiguous”。

编译器在尝试调用名为 max 的重载函数时，发现了多个匹配的重载版本，但它无法确定应该使用哪一个，因此调用是模棱两可的（ambiguous）。导致错误代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
// 模板声明
template <typename T>
// 定义通用函数，用T作虚拟类型名
T max(T a, T b){
	T c;
	if(a > b) c = a;
	else c = b;
	return c;
}
int main(){
	int a = 10, b = 15, max_int;
	float c = 23.2, d = 32.22, max_float;
	long e = 63425, f = -232, max_long;
	// 计算最大值
	max_int = max(a, b);
	max_float = max(c, d);
	max_long = max(e, f);
	// 输出数据
	cout << "int max value:" << max_int << endl;
	cout << "float max value:" << max_float << endl;
	cout << "long max value:" << max_long << endl;
	return 0;
}

因此，这边将max修改为get_max后，错误即可解决了。

2.3 函数模板实现

这里将上面例子通过函数模板重新实现一遍，前面已将函数模板定义分号问题和函数命名问题解决后，正确代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
// 模板声明
template <typename T>
// 定义通用函数，用T作虚拟类型名
T get_max(T a, T b){
	T c;
	if(a > b) c = a;
	else c = b;
	return c;
}
int main(){
	int a = 10, b = 15, max_int;
	float c = 23.2, d = 32.22, max_float;
	long e = 63425, f = -232, max_long;
	// 计算最大值
	max_int = get_max(a, b);
	max_float = get_max(c, d);
	max_long = get_max(e, f);
	// 输出数据
	cout << "int max value:" << max_int << endl;
	cout << "float max value:" << max_float << endl;
	cout << "long max value:" << max_long << endl;
	return 0;
}