函数的签名

Question

我是一个初级程序员，刚刚开始学习C++编程。

我看过一个叫做“函数重载”的特性，虽然我已经理解了它在代码级的用途和实现，但我还不知道它是如何在编译器级实现的，即编译器如何区分具有相同名称的不同函数的签名和

return-type func-name (data-type 1 , data-type-2);

会有相同的签名

return-type func-name (data-type 2 , data-type-1);

同样的事情也适用于重载的构造函数吗？

Answer 1

编译器使用一种称为name mangling的技术。

简而言之，编译器将参数的数量和类型编码为写入目标文件的实际名称。在维基百科的文章中有一些关于这个主题的例子，包括来自C++的例子。

作为一个具体的例子，我在Mac上使用g++编译了以下C++文件：

test.cpp

int f(int x) {}

int f(double x, char y) {}

使用

g++ -S test.cpp

这就产生了汇编语言文件(略有删节)：

test.s

.globl __Z1fi
__Z1fi:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movl    %edi, -4(%rbp)
    leave
    ret
.globl __Z1fdc
__Z1fdc:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movsd   %xmm0, -8(%rbp)
    movb    %dil, -12(%rbp)
    leave
    ret

这里重要的部分是，函数在汇编语言输出中称为__Z1fi和__Z1fdc，链接器将看到它们。您可能会推断f是函数的名称，对于参数，我们有i (int)和dc (double和char)。请注意，参数的顺序也是编码的！

现在想一想，如果你有

int f(int x) {}
int f(int y) {}

就语言而言，这当然不是可接受的情况，因为无法解决像f(10)这样的调用。从理论上讲，一种语言可以指定第二个声明替换第一个声明，但C++不这样做。这只是一个非法的重载。

事实证明，名称损坏实际上说明了为什么这应该是一个错误。编译器将尝试使用名称__Z1fi创建两个不同的函数(实际名称不是由语言定义的，而是依赖于编译器)。在这个级别的程序中，我们不能有两个同名的函数。