第八章 高质量C编程规范C++函数的高级特性

1. 如果同名函数仅仅是返回值类型不同，有时可以区分，有时却不能。在C++/C程序中，我们可以忽略函数的返回值。所以只能靠参数而不能靠返回值类型的不同来区分重载函数。
2. 如果C++程序要调用已经被编译后的C 函数，该怎么办？
假设某个C 函数的声明如下：
void foo(int x, int y);
该函数被C编译器编译后在库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字用来支持函数重载和类型安全连接。由于编译后的名字不同，C++程序不能
直接调用C 函数。C++提供了一个C 连接交换指定符号extern“C”来解决这个问题。例如：
extern “C”
{
void foo(int x, int y);
… // 其它函数
}
或者写成
extern “C”
{
#include “myheader.h”
… // 其它C 头文件
}
这就告诉C++编译译器，函数foo 是个C 连接，应该到库中找名字_foo而不是找_foo_int_int。C++编译器开发商已经对C 标准库的头文件作了extern“C”处理，所以我们可以用＃include直接引用这些头文件。
注意：注意并不是两个函数的名字相同就能构成重载。全局函数和类的成员函数同名不算重载，因为函数的作用域不同。不论两个Print函数的参数是否不同，如果类的某个成员函数要调用全局函数Print，为了与成员函数Print区别，全局函数被调用时应加‘::’标志。
例如：::Print(…); // 表示Print 是全局函数而非成员函数
3. 当心隐式类型转换导致重载函数产生二义性。
void output( int x); // 函数声明
void output( float x); // 函数声明
当使用output（0.5）这种调用形式时，系统就可能会出现不知道将0.5转换为float还是int类型的潜在危险。
4. 重载与覆盖
成员函数被重载的特征：
（1）相同的范围（在同一个类中）；
（2）函数名字相同；
（3）参数不同；
（4）virtual 关键字可有可无。
覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是：
（1）不同的范围（分别位于派生类与基类）；
（2）函数名字相同；
（3）参数相同；
（4）基类函数必须有virtual 关键字。
5．隐藏规则
本来仅仅区别重载与覆盖并不算困难，但是C++的隐藏规则使问题复杂性陡然增加。这里“隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数，规则如下：
（1）如果派生类的函数与基类的函数同名，但是参数不同。此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。
（2）如果派生类的函数与基类的函数同名，并且参数也相同，但是基类函数没有virtual关键字。此时，基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）。
#include
class Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout<< "Base::f(float) "<< x <<endl; }
void g(float x){ cout<< "Base::g(float) "<< x <<endl; }
void h(float x){ cout<< "Base::h(float) "<< x <<endl; }
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout<< "Derived::f(float) "<< x <<endl; }
void g(int x){ cout<< "Derived::g(int) "<< x <<endl; }
void h(float x){ cout<< "Derived::h(float) "<< x <<endl; }
};

void main(void)
{
Derived d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;
// Good : behavior depends solely on type of theobject
pb->f(3.14f); // Derived::f(float)3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float)3.14
// Bad : behavior depends on type of thepointer
pb->g(3.14f); // Base::g(float)3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3(surprise!)
// Bad : behavior depends on type of thepointer
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14(surprise!)
pd->h(3.14f); // Derived::h(float)3.14
}
6.参数的缺省值
（1）参数缺省值只能出现在函数的声明中，而不能出现在定义体中。
（2）如果函数有多个参数，参数只能从后向前挨个儿缺省，否则将导致函数调用语句怪模怪样。
（3）不合理地使用参数的缺省值将导致重载函数output 产生二义性。
void output( int x);
void output( int x, float y=0.0);
7.运算符重载
在C++语言中，可以用关键字operator加上运算符来表示函数，叫做运算符重载。运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。

例如两个复数相加函数：
Complex Add(const Complex &a, constComplex &b);//Complex为返回值类型
可以用运算符重载来表示：
Complex operator +(const Complex&a, const Complex &b);
运算符与普通函数在调用时的不同之处是：对于普通函数，参数出现在圆括号内；而对于运算符，参数出现在其左、右侧。例如
Complex a, b, c;
…
c = Add(a, b); // 用普通函数
c = a + b; // 用运算符 +
注意：c = a +b;这句本来是不能够直接执行的，因为系统找不到对应的函数，因为上面已经将运算符重载，所以可以直接使用。
如果运算符被重载为全局函数，那么只有一个参数的运算符叫做一元运算符，有两个参数的运算符叫做二元运算符。
如果运算符被重载为类的成员函数，那么一元运算符没有参数，二元运算符只有一个右侧参数，因为对象自己成了左侧参数。一般按如下规则重载运算符：

不能重载的运算符：
（1）不能改变C++内部数据类型（如int,float 等）的运算符。
（2）不能重载‘.’，因为‘.’在类中对任何成员都有意义，已经成为标准用法。
（3）不能重载目前C++运算符集合中没有的符号，如#,@,$等。原因有两点，一是难以理解，二是难以确定优先级。
（4）对已经存在的运算符进行重载时，不能改变优先级规则，否则将引起混乱。
8.内联函数
C++ 语言支持函数内联，其目的是为了提高函数的执行效率（速度）。在C程序中，可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数，但使用起来象函数。预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用、返回参数、执行return等过程，从而提高了速度。使用宏代码最大的缺点是容易出错，预处理器在复制宏代码时常常产生意想不到的边际效应。
对于C++ 而言，使用宏代码还有另一种缺点：无法操作类的私有数据成员。
对于任何内联函数，编译器在符号表里放入函数的声明（包括名字、参数类型、返回值类型）。如果编译器没有发现内联函数存在错误，那么该函数的代码也被放入符号表里。在调用一个内联函数时，编译器首先检查调用是否正确（进行类型安全检查，或者进行自动类型转换，当然对所有的函数都一样）。如果正确，内联函数的代码就会直接替换函数调用，于是省去了函数调用的开销。这个过程与预处理有显著的不同，因为预处理器不能进行类型安全检查，或者进行自动类型转换。假如内联函数是成员函数，对象的地址（this）会被放在合适的地方，这也是预处理器办不到的。
所以在C++程序中，应该用内联函数取代所有宏代码，“断言assert”恐怕是唯一的例外。如果assert是函数，由于函数调用会引起内存、代码的变动，那么将导致Debug版本与Release 版本存在差异。
9. 关键字inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。
如下风格的函数Foo 则成为内联函数：
void Foo(int x, int y);
inline void Foo(int x, int y) // inline与函数定义体放在一起
{
…
}
所以说，inline 是一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声明的关键字”。
注意：定义（仅仅声明不行）在类声明之中的成员函数将自动地成为内联函数。将成员函数的定义体放在类声明之中虽然能带来书写上的方便，但不是一种良好的编程风格，最好采用类外实现的方式（这时在类外实现的时候需要在函数前面加上inline关键字）。
以下情况不宜使用内联：
（1）如果函数体内的代码比较长，使用内联将导致内存消耗代价较高。
（2）如果函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。
类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为，如“偷偷地”执行了基类或成员对象的构造函数和析构函数。所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中。