11-2 函数重载的区分

在上一课（11.1——函数重载介绍）中，我们介绍了函数重载的概念。该机制允许创建多个同名函数，前提是每个同名函数的参数类型不同（或函数可通过其他方式区分）。

本节课我们将深入探讨如何区分重载函数。若重载函数未被正确区分，编译器将报出编译错误。

本节将深入探讨重载函数的区分机制。若重载函数未正确区分，编译器将报错。

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重载函数的区分方式

Function property 函数属性	Used for differentiation 区分依据	Notes 备注
Number of parameters 形参数量	Yes 是
Type of parameters 形参类型	Yes 是	Excludes typedefs, type aliases, and const qualifier on value parameters. Includes ellipses. 排除值参数的typedef、类型别名及const限定符。包含省略号。
Return type 返回类型	No 否

注意：函数返回类型不用于区分重载函数，稍后将详细说明。

对于进阶读者

对于成员函数，还会考虑额外的函数级限定符：

Function-level qualifier 函数级限定符	Used for overloading 是否用于区分重载
const or volatile const 或 volatile	Yes 是
Ref-qualifiers 引用限定符	Yes 是

例如：const成员函数可与形参完全相同的非const成员函数区分（即使它们共享相同形参集）。

相关内容
第20.5课——省略号（及避免使用的原因）将讲解省略号。

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基于形参数量的重载

只要每个重载函数的形参数量不同，即可实现区分。例如：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int add(int x, int y, int z)
{
    return x + y + z;
}

编译器可轻松识别：带两个整数形参的调用应指向 add(int, int)，带三个整数形参的调用应指向 add(int, int, int)。

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基于形参类型的重载

只要每个重载函数的形参类型列表不同，即可实现区分。例如以下所有重载均可区分：

int add(int x, int y); // integer version
double add(double x, double y); // floating point version
double add(int x, double y); // mixed version
double add(double x, int y); // mixed version

由于类型别名（或typedef）并非独立类型，使用类型别名的重载函数无法与使用别名类型本身的重载区分。例如以下所有重载均无法区分（且会导致编译错误）：

typedef int Height; // typedef
using Age = int; // type alias

void print(int value);
void print(Age value); // not differentiated from print(int)
void print(Height value); // not differentiated from print(int)

对于按值传递的形参，const限定符同样不予考虑。因此以下函数不被视为可区分：

void print(int);
void print(const int); // not differentiated from print(int)

对于进阶读者

虽然尚未介绍省略号参数，但省略号参数被视为特殊类型的参数：

void foo(int x, int y);
void foo(int x, ...); // differentiated from foo(int, int)

因此调用 foo(4, 5) 将匹配 foo(int, int)，而非 foo(int, ...)。

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函数返回类型不参与重载区分

区分重载函数时不考虑函数的返回类型。

假设你想编写一个返回随机数的函数，但需要一个返回整数的版本和一个返回双精度浮点数的版本。你可能会尝试这样写：

int getRandomValue();
double getRandomValue();

在 clang21 中，这会导致以下编译器错误：

这很合理。如果你是编译器，看到以下语句：

getRandomValue();

你会调用哪个重载函数？这并不明确。

顺带一提...
这是编译器的刻意设计，它确保函数调用的行为可独立于表达式其余部分确定，从而大幅简化复杂表达式的理解。换言之，我们始终能仅凭函数调用的参数确定调用的是哪个版本。若需通过返回值区分，则无法通过语法轻松识别调用的重载版本——还必须理解返回值的使用方式，这需要大量额外分析。

解决此问题的最佳方式是为函数赋予不同的名称：

int getRandomInt();
double getRandomDouble();

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类型签名

函数的类型签名type signature（通常称为签名signature）定义为函数头部用于区分函数的组成部分。在C++中，这包括函数名、形参数量、形参类型以及函数级限定符。值得注意的是，它不包含返回类型。

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名称修饰

顺带一提……
当编译器编译函数时，它会执行名称修饰name mangling，即根据各种标准（如形参的数量和类型）对函数的编> 译后名称进行更改（"修饰"），以便链接器能够使用唯一的名称进行工作。

例如，原型为 int fcn() 的函数可能编译为修饰名 __fcn_v，而 int fcn(int) 则可能编译为修饰名 __fcn_i。因此在源代码中，这两个重载函数共享 fcn() 名称，但在编译后的代码中，修饰名是唯一的（__fcn_v 与 __fcn_i）。

名称修饰方式没有统一标准，因此不同编译器生成的修饰名称各不相同。