从零开始开发JVM语言（十二）重载方法的选择

摘要: 编译器 语义分析

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方法重载在面向对象里很基础，不管是学校还是自学时都会教到这个概念。实际上相互重载的方法除了名字相同之外，并没有任何关系，因为它们拥有完全不同的方法签名。

JVM的

invokeXXX

字节码（除了

invokedynamic

，其用法前文已写），都需要一个方法签名来指定调用哪个方法。例如

new java/lang/Object
dup
invokespecial java/lang/Object:<init>()V

先创建一个

java.lang.Object

对象，然后再栈中复制这个“未初始化的对象”，接着调用构造函数进行初始化。

方法签名由两部分构成，

方法所在类型，例如

java/lang/Object

方法的

descriptor

而后者又由两部分组成

方法参数，用小括号包围，例如

(Ljava/lang/String;I)

就代表了

(java.lang.String, int)

方法返回值，也是一个类型，例如

Ljava/util/regex/Pattern;

所以说，两个重载方法之间，对于JVM来说一点关系都没有，对于使用者（我们）来说，相关联的仅仅是名称相同而已。编译中要做的事情是根据方法名称和给定的参数类型‘定位’到要调用的方法。

从直观上就可以看出，想找到要调用的方法有这几个因素需要满足：

方法能够被访问到

方法名称一致

方法参数长度一致

每个参数(parameter)的类型都要能够由变量(argument)转换而来，例如

String.valueOf('abc')

其中

'abc'

是字符串，就不能匹配到

String.valueOf(int)

这个方法

（最关键的一点）方法应当是最佳的。

什么是最佳的方法呢？例如

java.util.List

有这两个方法

remove(int)
remove(Object)

我们都知道，如果给出

int

型，就会调用前者，如果给出引用类型，例如

java.lang.Integer

，就会调用后者。比方说：

list = [1,2,3]
list.remove(1)

最后结果是

[1,3]

。如果是

list.remove(Integer(1))

最后结果是

[2,3]

。

这个例子是基本类型和引用类型间的，它们区别比较大，再看一个同为引用类型的例子:

class List
concat(o : Object) : List
concat(list : List) : List

上述定义的

concat

方法，一个接收

Object

类型，一个接收

List

类型。在调用时，如果给出

list.concat('abc')

，就需要调用

Object

的重载，如果给出

list.concat([1,2,3])

就需要调用

List

的重载。

当然，如果把List向上转换为

Object

再来调用，比如

list.concat([1,2,3] as Object)

会调用

Object

的重载，因为编译器只管给定的类型，不会不管（有的时候也不可能知道）确切的类型。

在编译时（动态类型语言在运行时也）要保证调用的方法“最佳”。我定义的“最佳”是： 在转换到目标类型所需的“距离”最短。

这里的“距离”在之前 step 3 检查合法性时就提到过了。向上转型一次，距离就＋1。而

int

到

Integer

这样的转换是“隐式类型转换”，需要加上一个常数，比如

10000

，一个比较大的数字，保证正常的向上转型永远不会大于隐式转换，也即隐式转换优先级更低。

最终可以得到一些这样的“元组”，表示每个参数的转换次数

例如：方法为

(String, Object)

和

(CharSequence, Object)

参数和对应元组：

(String, List) -- (0, 1)/(1, 1)

这样一来，前者每个数字都不大于后者，所以应当调用前者。

但是如果有这种情况方法为

(String, Object)

和

(CharSequence, List)

(String, List) -- (0, 1)/(1, 0)

那就无法确定了，因为

前._0

<

后._0

但是

前._1

>

后._1

。Java也是如此，如果有兴趣可以尝试一下。

void a(CharSequence c, List list){}

void a(String c, Object list){}

a("a",new ArrayList());

会报错：两个方法都匹配。所以有的地方才会在方法调用参数上加一个类型。

那么如果出现需要“隐式转换”的情况呢？只要加上一个比较大的常数即可。实际没什么太大区别。

放个代码：编译期的方法匹配戳这里。编译期没有完全的使用本篇的距离，而是直接判断“好坏”.
运行时的方法寻找戳这里，这和本篇说的方式一模一样，因为有隐式类型转换的存在，所以不得不加个距离。

最后，希望看官能够关注我的编译器哦～Latte