面试题：C++函数重载匹配规则之专家题

Question

考虑以下复杂的C++ 代码结构： ```cpp class Base { public: virtual void func(int a) { std::cout << "Base::func(int)" << std::endl; } }; class Derived : public Base { public: void func(double a) override { std::cout << "Derived::func(double)" << std::endl; } void func(int a, int b) { std::cout << "Derived::func(int, int)" << std::endl; } }; void callFunc(Base& obj, int a) { obj.func(a); } void callFunc(Derived& obj, double a) { obj.func(a); } int main() { Derived d; callFunc(d, 5); callFunc(d, 5.5); return 0; } ``` 1. 分析`callFunc(d, 5);`和`callFunc(d, 5.5);`这两次函数调用的匹配过程，涉及到虚函数、函数重载以及对象类型转换等知识。 2. 如果要在`Derived`类中添加一个`func`函数`void func(int a, double b);`，并保证`callFunc(d, 5, 5.5);`能正确调用该函数，需要对代码做出哪些修改（从函数重载匹配规则的角度考虑）？

Answer 1

1. 函数调用匹配过程分析

• callFunc(d, 5);：
  • 首先，callFunc函数有两个重载版本，void callFunc(Base& obj, int a)和void callFunc(Derived& obj, double a)。
  • 实参d是Derived类型，它可以隐式转换为Base类型，5是int类型。第一个版本void callFunc(Base& obj, int a)匹配度更高，因为Derived到Base的转换是标准转换，且int类型匹配。
  • 在callFunc(Base& obj, int a)函数中，obj.func(a)调用虚函数func。由于obj实际类型是Derived，根据虚函数机制，会调用Derived类中被重写的虚函数。但Derived类中没有重写void func(int a)，而是继承自Base类，所以会调用Base::func(int)，输出Base::func(int)。
• callFunc(d, 5.5);：
  • 对于callFunc函数的重载版本，void callFunc(Base& obj, int a)不匹配，因为5.5是double类型，与int不匹配。
  • void callFunc(Derived& obj, double a)匹配，因为d是Derived类型，5.5是double类型。
  • 然后在这个函数中调用obj.func(a)，会调用Derived类中的void func(double a)函数，输出Derived::func(double)。

2. 代码修改

• 要使callFunc(d, 5, 5.5);能正确调用void func(int a, double b);，需要添加一个匹配的callFunc函数重载。
• 当前callFunc函数没有接受三个参数且符合类型要求的版本。
• 所以添加如下函数：

void callFunc(Derived& obj, int a, double b) {
    obj.func(a, b);
}

这样从函数重载匹配规则角度，当调用callFunc(d, 5, 5.5);时，就会调用这个新添加的callFunc函数，进而调用Derived类中的void func(int a, double b);函数。