सी ++ एक जटिल और दिलचस्प भाषा है, आप इसमें लगभग पूरे जीवन सुधार कर सकते हैं। कुछ बिंदु पर, मैं इसे निम्नानुसार अध्ययन करना चाहता था: भाषा के कुछ पहलू, संभवतः काफी संकीर्ण, और जितना संभव हो उतना गहराई से और विस्तार से व्यवहार करें। यह दृष्टिकोण स्कॉट मेयर्स, हर्ब सटर और स्टीफन डेहर्स्ट की उल्लेखनीय पुस्तकों से काफी हद तक प्रेरित था। जब एक निश्चित मात्रा में सामग्री जमा हो गई थी, तो मैंने उनके लिए खाबरोवचन शुरू करने का फैसला किया। तो यह श्रृंखला थी, जिसे मैंने "सी ++" कहा, गहराई में खुदाई। श्रृंखला को ट्यूटोरियल के रूप में चिह्नित किया गया है, लेकिन यह अभी भी शुरुआती पर नहीं, बल्कि मध्यवर्ती स्तर पर केंद्रित है। पहला विषय C ++ में ओवरलोडिंग है। विषय बहुत व्यापक निकला और हमें तीन लेख मिले। पहला लेख ओवरलोडिंग कार्यों और टेम्पलेट्स के बारे में है, दूसरा ओवरलोडिंग ऑपरेटरों और तीसरा ओवरलोडिंग ऑपरेटरों के बारे में हैnew/delete। तो, चलो खुदाई शुरू करते हैं।

विषय - सूची

परिचय

एक व्यापक अर्थ में, ओवरलोडिंग एक ही नाम के साथ कई कार्यों का एक साथ उपयोग करने की क्षमता है। कंपाइलर उन्हें इस तथ्य के कारण अलग करता है कि उनके पास मापदंडों का एक अलग सेट है। कॉल बिंदुओं पर, कंपाइलर तर्कों के प्रकारों का विश्लेषण करता है और निर्धारित करता है कि किस विशेष फ़ंक्शन को कहा जाना चाहिए। रूसी भाषा के साहित्य में, "साझाकरण" शब्द को कभी-कभी पाया जा सकता है, लेकिन लगता है कि यह जड़ नहीं लिया है।

ओवरलोडिंग कई प्रोग्रामिंग भाषाओं द्वारा समर्थित है, हम केवल C ++ 17 पर विचार करेंगे।

1. सामान्य प्रावधान

1.1। अतिभारित कार्य

( ) (overloaded), (scope) . , (=delete) .

void Foo();
char Foo(); // 
void Foo(int x);
void Foo(int x) noexcept;  // 
void Foo(double x);
void Foo(double) = delete; // 

, .

, . (decay) ,

void Foo(int x[4]);
void Foo(int x[]);
void Foo(int *x);

, .

.

, , const ( volatile),

void Foo(int x);
void Foo(const int x);

, .

1.2.

. (lookup) , (candidate functions). (template argument deduction). ( ). , . , . , , , « » (match the arguments most closely). (overload resolution). , , (ambiguous call to overloaded function). :

void Foo(float x);
void Foo(double x);

Foo("meow") , Foo(42) , , Foo(3.14f) Foo(3.14) .

(overload resolution rules) ( , ), , . .

« » : - . .

— . ( private protected). ( =delete). , . , , .

1.3.

, . . , . . , , , . () .

, . . , . , , . (hide) . , , , , , .

1.3.1.

, , . .

class X {/* ... */};
// ...
X x;
x.Foo();
X::Foo(42);

X. X.

namespace N {/* ... */}
// ...
N::Foo();

N, .

::Foo();

, .

«» .

, , .

( ), , .

{
    Foo();
}

. (, , . .) , ( -) .

1.3.2.

.

class B
{
// ...
public:
    void Foo(int x);
};

class D : public B
{
// ...
public:
    D();
    void Foo(double x);
};
// ...
D d;
d.Foo(42);

Foo, ? D::Foo(double), B::Foo(int) . ( D), , ( B) . D::Foo(double) . D::Foo(double) , , B::Foo(int) , . , D Foo, B B::Foo(int).

. C++ , , . . , . ( , .)

1.3.3.

C++, . ( ), :

{
    void Foo();
    void Foo(int x);
// ...
    Foo(42);
// ...
}

, , , C++ . , , , . , . ( ), ( - ) .

1.4.

using- using-. , , .

, , , , , .

1.4.1. using-

:

class B
{
// ...
public:
    void Foo(int x);
};
class D : public B
{
// ...
public:
    using B::Foo;
    void Foo(double x);
};
// ...
D d;
d.Foo(42);

Foo B, B::Foo(int).

1.4.2. using-

using- , . using- . , , using-, , . :

namespace N
{
    void Foo(int x);
}

void Foo(const char* x);
// ...
void Test()
{
    using N::Foo; //  Foo(const char*)
    Foo(42);      // OK, N::Foo(int x)
    Foo("meow");  // , Foo(const char*) 
}

, Foo , using- :

namespace N
{
    void Foo(int x);
}

void Foo(const char* x);
// ...
using N::Foo;
void Test()
{
    Foo(42);      // OK, N::Foo(int)
    Foo("meow");  // OK, Foo(const char*)
}

1.4.3. using-

N.

using namespace N;

using-. N N::. N, using- (, using-, ). , , using- , .

, , , , . ( using-.)

namespace
{
    void Foo(int x);
}

void Foo(const char* x);
// ...
Foo(42);     // OK, Foo(int),   
Foo("meow"); // OK, Foo(const char*)

1.4.4. ,

, . :

namespace N
{
    class X {/* ... */};
    void Foo(const X& x);
}

( N):

N::X x;
Foo(x);

N , , N::Foo(const X&). , (argument depended lookup, ADL), . ADL , .

2.

, .

2.1. «»

C++ . , . , , . : , , .

bool. bool int bool. . bool int.

void Foo(int x);
void Foo(bool x);
// ...
int x = 6, y = 5;
Foo(x == y); // Foo(bool)
Foo(x = y);  // Foo(int)

void Foo(bool x, int y);
void Foo(int x, bool y);

, :

Foo(1, 2);

, . int.

enum Qq { One = 1, Two };
void Foo(int x);
void Foo(Qq x);
// ...
Foo(One); // Foo(Qq)
Foo(42);  // Foo(int)

, , int long .

void Foo(int x);
void Foo(long x);
// ...
Foo(42);  // Foo(int)
Foo(42L); // Foo(long)

. . , , . :

void Foo(long x);
void Foo(long long x);

void Foo(float) = delete;
void Foo(double) = delete;
void Foo(long double) = delete;

2.2.

C++11 — std::nullptr_t nullptr. .

void Foo(int x);
void Foo(void* x);
// ...
Foo(0);       // Foo(int)
Foo(nullptr); // Foo(void*)

C++98

Foo((void*)0);

. nullptr , nullptr.

void Foo(void* x);
void Foo(std::nullptr_t);
// ...
void* x = nullptr;
Foo(x);       // Foo(void*)
Foo(nullptr); // Foo(std::nullptr_t)

.

2.3.

++11 (uniform initialization) — std::intializer_list<>. , , . . .

1. — {}, . , .
2. , std::intializer_list<>. std::intializer_list<>, , . , std::intializer_list<>, ( ), .

std::vector<T>, std::intializer_list<T>.

:

std::vector<int> v1(3, 1), v2{3, 1};

v1 — 3 1. v2 — 2 3 1, std::intializer_list<int>, , .

:

std::vector<const char*> u1(3, "meow"), u2{3, "meow"};

u1 u2 , 3. u2 std::intializer_list<const char*> , u1.

:

std::vector<bool> b1(3, true), b2{3, true};

b1 3 , true. b2 , std::intializer_list<bool> int bool.

[Meyers2].

2.4.

, ... , , . .

2.5.

, , . — c .

. ( , ), .

2.5.1.

. , . , . , .

, , . , . , , . [Sutter2].

C++11 (variadic templates). , , , .

2.5.2. SFINAE

, , . :

template<typename T>
void Foo(const T* x);
// ...
Foo(42);

, , , , , «» . SFINAE, Substitution Failure is not an Error ( ).

2.5.3.

, .

void Foo(int x); //  
template<typename T>
void Foo(T x); //  1
template<>
void Foo<double>(double x); //    1  double
template<>
void Foo<const char*>(const char* x); //    1  const char*
template<typename T>
void Foo(const T* x); //  2,     1
template<typename T>
class U {/* ... */};
template<typename T>
void Foo(U<T> u); //  3,     1

, :

Foo(42);       // #1 —  
Foo(3.14);     // #2 —    1  double
Foo(42L);      // #3 —   1  long
Foo("meow");   // #4 —   2  char
Foo(U<int>()); // #5 —   3  int

: 1 int. .

, double int. : 1 double 1 double, .

, long int. : 1 long, .

, : 1 const char* 2 char. 2 , , 1 const char* .

, : 1 U<int> 3 int. 3 .

2.5.4.

:

void Foo(int x);     //  
template<typename T> // 
void Foo(T x);

int, int&, const int, const int&, (long, short, unsigned int, etc.) . , (greedy). , , , . . , . — (template disabling). :

template<
    typename T,
    typename S = std::enable_if_t<!std::is_integral<T>::value>>
void Foo(T x);

SFINAE , , .

, , , :

template<typename T> //  
void FooInt(T x);
template<typename T> //  
void FooEx(T x);
// C++17
template<typename T>
void Foo(T x)
{
    if constexpr (std::is_integral<T>::value)
    {
        FooInt(x);
    }
    else
    {
        FooEx(x);
    }
}
// C++11
template<typename T>
void Foo(T x)
{
    std::is_integral<T>::value
        ? FooInt(x)
        : FooEx(x);
}

<type_traits>.

2.6. «»

«» : , , , rvalue .

. :

1. lvalue — ;
2. () lvalue — ;
3. rvalue — lvalue, std::move();
4. () rvalue — .

— .

, .
:

void Foo(T& x);

lvalue.

rvalue-:

void Foo(T&& x);

rvalue.

:

void Foo(const T& x);
void Foo(T x);

.

2.6.1. ,

:

void Foo(T& x);
void Foo(const T& x);

lvalue ( ), .

:

void Foo(T& x);
void Foo(T x);

rvalue , lvalue .

:

void Foo(const T& x);
void Foo(T x);

.

- const this.

class X
{
public:
    X();
    void Foo();       // this   X*
    void Foo() const; // this   const X*
    void DoSomething() const;
    void DoSomethingElse();
// ...
};
void X::DoSomething() const
{
// ...
    Foo(); // Foo() const
// ...
}
void X::DoSomethingElse()
{
// ...
    Foo(); // Foo()
// ...
}
// ...
X x;
x.Foo();  // Foo()
const X cx;
cx.Foo(); // Foo() const

H - rvalue , rvalue. rvalue .

class X
{
public:
    X();
    void Swap(X& other) noexcept;
// ...
};
// ...
X x;
// ...
X().Swap(x); // OK
x.Swap(X()); // ,      

rvalue . , . rvalue . ( , rvalue .) rvalue . , , , , . [Sutter1].

2.6.2. Rvalue

C++11 . — rvalue-. Rvalue- C++ , , rvalue-. , , «» .

:

void Foo(T&& x);
void Foo(const T& x);

rvalue ( ), .

:

void Foo(T&& x);
void Foo(T x);

lvalue , rvalue , .

:

void Foo(T&& x);
void Foo(T& x);

rvalue , lvalue , .

, — rvalue, — , , . ( .) , , , .

++11, rvalue- — -. (lvalue/rvalue) this.

class X
{
public:
    X();
    void Foo() &;  // this   lvalue
    void Foo() &&; // this   rvalue
// ...
}; 
// ...
X x;
x.Foo ();  // Foo() &
X().Foo(); // Foo() &&

: rvalue- lvalue. , rvalue-, lvalue , - , std::move(), rvalue- .

2.6.3.

template<typename T>
void Foo(T&& x);

rvalue-, (universal reference). . lvalue x T&, const T&, rvalue T&&. x lvalue, - std::forward<T>(), , T&&, rvalue. (greedy), . , 2.5. (perfect forwarding) . [Meyers2].

3. ,

3.1.

C++ , - (, , , ), . (incomplete declaration), (forward declaration). . .

class X; //   X
class Y; //   Y
void Foo(X* x);
void Foo(Y* y);
// ...
X* px;
// ...
Foo(px); // void Foo(X* x);

X , .

3.2.

.

void Foo(int x);
void Foo(const char* x);
// ...
void (*pF)(int) = Foo; // Foo(int)

, . (, ) , ADL .

namespace N
{
    class X {/* ... */};
    void Foo(const X& x);
}
// ...
void (*pF)(const N::X&) = Foo;    // 
void (*pF)(const N::X&) = N::Foo; // OK
using N::Foo;
void (*pF)(const N::X&) = Foo;    // OK

.

void Foo(int x);
void Foo(const char* x);
// ...
auto pf = static_cast<void(*)(int)>(Foo); // Foo(int)

ADL .

, auto.

auto pf = Foo;

Foo , , pf Foo. Foo, , .

, (). std::function<>, , , std::sort(). .

- - .

class X
{
// ...
    void Foo(int a);
    void Foo(const char* a);
};
// ...
void (X::*pF)(int) = &X::Foo; // X::Foo(int)

3.3.

.

void Foo(int x);
void Foo() { Foo(0); }

void Foo(int x = 0);

, Foo(), . , .

void (*pF1)(int) = Foo; // OK
void (*pF0)() = Foo;    // , Foo    

.

, , .

3.4.

. , , , , , . («» , . 1.3). [Dewhurst]. — . , ( , - ), , . . , Visitor.

3.5.

, , — , . , . , .

, . -, std::input_iterator_tag. (typedef) — iterator_category. , -, iterator_category, , . :

void DisplayIterCat(std::input_iterator_tag tag)
{
    std::cout << "Input iterator\n";
}
//  DisplayIterCat   -
template<class Iter>
void DisplayIterCat(Iter it)
{
    DisplayIterCat(typename Iter::iterator_category());
}

typename. , iterator_category Iter.

C++ , , . :

template<typename T, T val>
struct integral_constant;

T T, , . :

typedef integral_constant<bool, true> true_type;
typedef integral_constant<bool, false> false_type;

, , .

, . :

sizeof(Foo(expr))

. expr , . , Foo , Foo . .

C++17 if constexpr (), , . ( ) .

4.

— , . , .

, . , . , .

, .

— .

. Visitor

A, V

void DoDblDispatchOper(A* a, V* v);

a v , , a, v, . . , , . Visitor — [GoF].

, IAcceptor IVisitor.

class IVisitor;
class IAcceptor
{
public:
    virtual void Accept(IVisitor* visitor) = 0;
// ...
};
class A1;
class A2;
// ...
class IVisitor
{
public:
    virtual void Visit(A1* a) = 0;
    virtual void Visit(A2* a) = 0;
// ...
};
class A1 : public IAcceptor 
{
    void Accept(IVisitor* visitor) override
    {
        visitor->Visit(this);
    }
// ...
};
class A2 : public IAcceptor
{
    void Accept(IVisitor* visitor) override
    {
        visitor->Visit(this);
    }
// ...
};
// ...
class V1 : public IVisitor {/* ... */};
class V2 : public IVisitor {/* ... */};
// ...

IVisitor Visit() , IAcceptor. Visit() , .

void IAcceptor::Accept(IVisitor* visitor);

, :

visitor->Visit(this);

this , Visit(). Visit(), visitor.

void DoDblDispatchOper(IAcceptor* acceptor, IVisitor* visitor)
{
    acceptor->Accept(visitor);
}

Voila. .

.

- . — ( ) .

template<typename T>
void swap(T& a, T& b);

, , . . , std::swap() , , . , std::swap(), , , . , .

1. - Swap() ( ), .

class X
{
public:
    void Swap(X& other) noexcept;
// ...
};

, , C++11 noexcept.

2. , X ( , ), (-) swap() ( ):

inline void swap(X& a, X& b) noexcept { a.Swap(b); }

, ADL, std::swap() .

3. std::swap() X

namespace std
{
    template<>
    void swap<X>(X& a, X& b) noexcept { a.Swap(b); }
};

std , - . std.

, ? — . , , .

namespace N
{
    template<typename T>
// ...
    T x, y;
// ...
    swap(x, y);
// ...

, T swap(), , . std::swap() , , .

:

std::swap(x, y);

swap() std::swap() — . .

:

using std::swap;
swap(x, y);

, . std::swap(), . std::swap(). std::swap() .

, ( std)

std::swap(x, y);

swap(x, y);

[Meyers1] , .

, .

template<typename T>
class X
{
// ...
public:
    void Swap(X& other) noexcept;
};
template<typename T>
void swap(X<T>& a, X<T>& b) noexcept { a.Swap(b); }

std::swap() , std , , , , .

friend swap() :

template<typename T>
class X
{
// ...
    void Swap(X& other) noexcept;
    friend void swap(X& a, X& b) noexcept { a.Swap(b); }
};

, - Swap() .

[GoF]
., ., ., . - . .: . . — .: , 2001.
[Dewhurst]
, . C++. .: . . — .: , 2012.
[Meyers1]
, . C++. 55 .: . . — .: , 2014.
[Meyers2]
, . C++: 42 C++11 C ++14.: . . — .: «.. », 2016.
[Sutter1]
, . C++.: . . — : «.. », 2015.
[सटर २]
सटर, शस्त्र का कोट। C ++ में नए जटिल कार्य ।: प्रति। अंग्रेजी से - एम: एलएलसी “आई.डी. विलियम्स, 2015।