Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

class="code">char x1 = f(1,2); // ошибка: первый аргумент функции f() должен

                  // быть строкой

string s = "Battle of Hastings";

char x2 = f(s);   // ошибка: функция f() требует двух аргументов

char x3 = f(s,2); // OK

Более подробную информацию о функциях см. в главе 8.

A.9.1. Разрешение перегрузки

Разрешение перегрузки (overload resolution) — это процесс выбора функции для вызова на основе набора аргументов. Рассмотрим пример.

void print(int);

void print(double);

void print(const std::string&);

print(123);   // вызывается print(int)

print(1.23);  // вызывается print(double)

print("123"); // вызывается print(const string&)

Компилятор, руководствуясь правилами языка, может самостоятельно выбрать правильную функцию. К сожалению, эти правила довольно сложные, поскольку они пытаются учесть максимально сложные примеры. Здесь мы приведем их упрощенный вариант.

Выбор правильного варианта перегруженной функции осуществляется на основе поиска наилучшего соответствия между типами аргументов функции и типами ее параметров (формальных аргументов).

Для конкретизации нашего представления о выборе наилучшего соответствия сформулируем несколько критериев.

1. Точное совпадение, т.е. совпадение при полном отсутствии преобразований типов или при наличии только самых простых преобразований (например, преобразование имени массива в указатель, имени функции — в указатель на функцию и типа T — в тип const T).

2. Совпадение после продвижения, т.е. целочисленные продвижения (bool — в int, char — в int, short — в int и их аналоги без знака; см. раздел A.8), а также преобразование типа float в double.

3. Совпадение после стандартных преобразований, например, int — в double, double — в int, double — в long double, Derived* — в Base* (см. раздел 14.3), T* — в void* (см. раздел 17.8), int — в unsigned int (см. раздел 25.5.3).

4. Совпадение после преобразований, определенных пользователем (см. раздел A.5.2.3).

5. Совпадение на основе эллипсиса ... в объявлении функции (раздел A.9.3). Если найдено два совпадения, то вызов отменяется как неоднозначный. Правила разрешения перегрузки ориентированы в основном на встроенные числовые типы (см. раздел A.5.3).

Для разрешения перегрузки на основе нескольких аргументов мы сначала должны найти наилучшее совпадение для каждого аргумента. Выбирается та из функций, которая по каждому аргументу подходит так же хорошо, как и остальные функции, но лучше всех остальных соответствует вызову по одному из аргументов; в противном случае вызов считается неоднозначным. Рассмотрим пример.

void f(int, const string&, double);

void f(int, const char*, int);

f(1,"hello",1);           // OK: call f(int, const char*, int)

f(1,string("hello"),1.0); // OK: call f(int, const string&, double)

f(1, "hello",1.0);        // ошибка: неоднозначность

В последнем вызове строка "hello" соответствует типу const char* без преобразования, а типу const string& — только после преобразования. С другой стороны, число 1.0 соответствует типу double без преобразования, а число типа int — только после преобразования, поэтому ни один из вариантов функции f() не соответствует правилам лучше других.

Если эти упрощенные правила не соответствуют правилам вашего компилятора и вашим представлениям, в первую очередь следует предположить, что ваша программа сложнее, чем требуется. Постарайтесь упростить код, в противном случае проконсультируйтесь с экспертами.

A.9.2. Аргументы по умолчанию

Иногда функции имеют больше аргументов, чем это требуется в наиболее часто встречающихся распространенных ситуациях. Для того чтобы учесть это обстоятельство, программист может предусмотреть аргументы по умолчанию, которые будут использоваться, если при вызове соответствующие аргументы не будут заданы. Рассмотрим пример.

void f(int, int=0, int=0);

f(1,2,3);

f(1,2); // вызовы f(1,2,0)

f(1); // вызовы f(1,0,0)

Задавать по умолчанию можно только замыкающие аргументы. Рассмотрим пример.

void g(int, int =7, int); // ошибка: по умолчанию задан

                          // не замыкающий аргумент

f(1,,1);                  // ошибка: пропущен второй аргумент

Альтернативой аргументам, заданным по умолчанию, может быть перегрузка (и наоборот).

A.9.3. Неопределенные аргументы

Можно задать функцию, не указав ни количество аргументов, ни их тип. Для этого используется эллипсис (...), означающий “и, возможно, другие аргументы”. Например, вот как выглядит объявление и некоторые вызовы, вероятно, самой известной функции в языке C: printf() (см. разделы 27.6.1 и Б.10.2):

void printf(const char* format ...); // получает форматную строку и,

                                     // может быть, что-то еще

int x = 'x';

printf("hello, world!");

printf("print a char '%c'n",x);   // печатает целое число x как

                                   // символ

printf("print a string "%s"",x); // "выстрел себе в ногу"

Спецификаторы формата в форматной строке, такие как %c и %s, определяют способ использования аргументов. Как показано выше, это может привести к ужасным последствиям. В языке C++ неопределенных аргументов лучше избегать. 

A.9.4. Спецификации связей

Код на языке С++ часто используется наряду с кодом на языке С в одной и той же программе; иначе говоря, одни части бывают написаны на языке С++ (и скомпилированы с помощью компилятора языка С++), а другие — на языке С (и скомпилированы с помощью компилятора языка С). Для того чтобы воспользоваться этой возможностью, язык С++ предлагает программистам спецификации связей (linkage specifications), указывающие, что та или иная функция может быть вызвана из модуля, написанного на языке С. Спецификацию связи с языком С можно поместить перед объявлением функции.

extern "C" void callable_from_C(int);

В качестве альтернативы ее можно применить ко всем объявлениям в блоке.

extern "C" {

void callable_from_C(int);

int and_this_one_also(double, int*);

/* ... */

}

Детали можно найти в разделе 27.2.3.

В языке С нет возможности перегружать функции, поэтому можете поместить спецификацию связи с языком С только в одной версии перегруженной функции.

A.10. Типы, определенные пользователем

Есть два способа определить новый (пользовательский) тип: в виде класса (class, struct и union; см. раздел A.12) и в виде перечисления (enum; см. раздел A.11). 

A.10.1. Перегрузка операций

Программист может определить смысл большинства операторов, принимающих операнды пользовательского типа. Изменить стандартный смысл операторов для встроенных типов или ввести новый оператор невозможно. Имя оператора, определенного