C++高级函数调用全解析

### C++高级函数调用全解析 #### 1. 重载成员函数 在C++中，函数重载是一种强大的特性，成员函数也可以进行重载。这意味着可以定义多个同名但参数不同的成员函数。例如，在`Rectangle`类中，有两个`drawShape()`函数： ```cpp #include <iostream> class Rectangle { public: Rectangle(int width, int height); ~Rectangle() {} void drawShape() const; void drawShape(int width, int height) const; private: int width; int height; }; Rectangle::Rectangle(int newWidth, int newHeight) { width = newWidth; height = newHeight; } void Rectangle::drawShape() const { drawShape(width, height); } void Rectangle::drawShape(int width, int height) const { for (int i = 0; i < height; i++) { for (int j = 0; j < width; j++) std::cout << "*"; std::cout << std::endl; } } int main() { Rectangle box(30, 5); std::cout << "drawShape():" << std::endl; box.drawShape(); std::cout << "\ndrawShape(40, 2):" << std::endl; box.drawShape(40, 2); return 0; } ``` 这个程序展示了如何重载`drawShape()`函数。第一个`drawShape()`函数不接受参数，它调用第二个`drawShape()`函数并传入当前对象的宽度和高度。第二个`drawShape()`函数接受两个参数，用于绘制指定大小的矩形。 编译器根据传入的参数数量和类型来决定调用哪个版本的函数。例如，在`main`函数中，第一次调用`box.drawShape()`时，编译器会调用无参数的版本；第二次调用`box.drawShape(40, 2)`时，会调用接受两个参数的版本。 #### 2. 使用默认值 和普通函数一样，类的成员函数也可以有默认值。例如，在`Rectangle2`类中，`drawShape()`函数有一个默认参数： ```cpp #include <iostream> class Rectangle { public: Rectangle(int width, int height); ~Rectangle(){} void drawShape(int aWidth, int aHeight, bool useCurrentValue = false) const; private: int width; int height; }; Rectangle::Rectangle(int aWidth, int aHeight) { width = aWidth; height = aHeight; } void Rectangle::drawShape(int aWidth, int aHeight, bool useCurrentValue) const { int printWidth; int printHeight; if (useCurrentValue == true) { printWidth = width; printHeight = height; } else { printWidth = aWidth; printHeight = aHeight; } for (int i = 0; i < printHeight; i++) { for (int j = 0; j < printWidth; j++) std::cout << "*"; std::cout << std::endl; } } int main() { Rectangle box(20, 5); std::cout << "drawShape(0, 0, true) ..." << std::endl; box.drawShape(0, 0, true); std::cout <<"drawShape(25, 4) ..." << std::endl; box.drawShape(25, 4); return 0; } ``` 在这个例子中，`useCurrentValue`参数的默认值为`false`。如果调用时不提供该参数，它将使用默认值。如果`useCurrentValue`为`true`，则使用对象的当前宽度和高度；否则，使用传入的参数。 使用默认值可以减少函数重载的数量，但当需要更多变化时，重载函数可能更易于扩展和维护。例如，如果用户只提供宽度或高度，使用重载函数更容易实现。 #### 3. 对象初始化 构造函数也可以重载，这为对象的创建提供了更大的灵活性。例如，一个矩形对象可以有两个构造函数：一个接受长度和宽度作为参数，创建指定大小的矩形；另一个不接受参数，创建默认大小的矩形。 ```mermaid graph TD; A[创建对象] --> B{参数数量和类型}; B -->|有长度和宽度参数| C[调用带参数构造函数]; B -->|无参数| D[调用默认构造函数]; ``` 构造函数的创建分为两个阶段：初始化阶段和构造函数体。成员变量可以在初始化阶段设置，也可以在构造函数体中赋值。例如： ```cpp Tricycle::Tricycle(): speed(5), wheelSize(12) { // 构造函数体 } ``` 在这个例子中，`speed`和`wheelSize`在初始化阶段被设置为5和12。 需要注意的是，引用和常量必须在初始化阶段设置，因为它们不能被赋值。 #### 4. 复制构造函数 编译器会提供一个默认的复制构造函数，当创建对象的副本时会调用它。默认的复制构造函数进行浅拷贝，即简单地复制每个成员变量的值。对于大多数成员变量来说，浅拷贝是可行的，但对于指向堆上对象的指针成员变量，浅拷贝会导致问题。 例如，在`Tricycle`类中，如果有一个指向整数的指针成员变量`speed`，使用默认复制构造函数会使两个对象的`speed`指针指向同一块内存。当其中一个对象销毁时，会释放这块内存，另一个对象的指针将成为悬空指针，访问它会导致程序崩溃。 为了解决这个问题，需要定义自己的复制构造函数，进行深拷贝。以下是`Tricycle`类的示例代码： ```cpp #include <iostream> class Tricycle { public: Tricycle(); Tricycle(const Tricycle&); ~Tricycle(); int getSpeed() const { return *speed; } void setSpeed(int newSpeed) { *speed = newSpeed; } void pedal(); void brake(); private: int *speed; }; Tricycle::Tricycle() { speed = new int; *speed = 5; } Tricycle::Tricycle(const Tricycle& rhs) { speed = new int; ```