Overloading

In programmazione, si dice overloading una famiglia di funzioni/subroutine aventi lo stesso nome, ma con la possibilità di accettare un diverso set di argomenti (signature), ed eventualmente restituire un diverso valore di ritorno. Tale famiglia di funzioni è detta in rapporto di Overloading, o sovraccaricata.

A seconda dei casi, si può parlare di overloading di funzioni, di costruttori e di operatori. Sovraccaricare il costruttore di una classe è una pratica comune per gli sviluppatori di librerie, in quanto permette loro di fornire allo sviluppatore finale diverse modalità per inizializzare la classe con determinati valori iniziali.

Overloading del costruttore e dei metodi delle classi

Ecco alcuni esempi di sovraccarico di un costruttore Persona e un metodo "Rubrica.Inserisci", in linguaggio Visual Basic (è omessa la dichiarazione di un tipo enumerativo "Sesso" di valore "Maschio/Femmina" e di alcune implementazioni)

 Class Persona 

 Private _nome As String
 Private _cognome As String
 Private _nascita As Date
 Private _sex As Sesso

 Public ReadOnly Property NomeCompleto() As String

 Public Overloads Sub New(ByVal nome As String, ByVal cognome As String, ByVal nascita As Date, ByVal sex As Sesso)
     _nome = nome
     _cognome = cognome
     _nascita = nascita
     _sex = sex
 End Sub

 Public Overloads Sub New(ByVal AltraPersona As Persona)
     _nome = altrapersona._nome
     _cognome = altrapersona._cognome
     _nascita = altrapersona._nascita
     _sex = altrapersona._sex
 End Sub
 End Class


 Class Rubrica
 [...]
 Public Overloads Sub Inserisci(ByVal Nome As Stirng, ByVal Cognome As String)
 Public Overloads Sub Inserisci(ByVal Item As Persona)
 End Class
 

In questo modo è possibile inizializzare un'istanza della classe Persona sia fornendo nome e cognome come stringa che copiandoli da un'altra istanza di Persona. Il codice di cui sopra è facilmente riutilizzabile in linguaggi come C, C++, C# e Java, riscrivendo il tutto secondo la sintassi del linguaggio scelto.

Overloading degli operatori

Prendiamo in considerazione il seguente esempio C++: una classe che rappresenta i numeri complessi (sono omesse le implementazioni del file .cpp)

class Complex
{
private:
    double _r;
    double _i;

public:
    Complex(int r, int i);
    Complex(float r, float i);
    Complex(double r, double i);
    Complex(Complex c);
}

Vorremmo essere in grado di eseguire sui numeri complessi le stesse operazioni che eseguiamo normalmente sui numeri reali. Ad esempio, vorremmo poter eseguire il seguente codice:

Complex c,d;
...
if (c < d)
    ....
...
cout << c;

Tale codice solleverebbe un errore di compilazione, in quanto il compilatore non è in grado di valutare da solo se il complesso c è minore di d, né tantomeno di scriverlo a video. La soluzione, adottabile solo in C++ e C#, è quella di definire un opportuno sovraccarico per gli operatori < e <<. Per fare ciò è necessario conoscere come il compilatore dei linguaggi C tratta le espressioni con operatore. Esso le traduce con una chiamata a subroutine operator?(), dove al posto di ? va il simbolo dell'operatore. Ecco quindi i prototipi (e un paio di realizzazioni) di una completa famiglia di overloading per gli operatori principali di confronto e output. NOTA: in una applicazione reale è richiesto l'utilizzo della libreria Math

//operator<
int operator<(Complex a, Complex b)
{
    return (sqrt(a.r*a.r+a.i*a.i)<sqrt(b.r*b.r+b.i*b.i));
}

int operator<(Complex a, double b)
{
    return (sqrt(a.r*a.r+a.i*a.i)<b);
}

int operator<(Complex a, float b);
int operator<(Complex a, int b);
int operator<(double a, Complex b);
int operator<(float a, Complex b);
int operator<(int a, Complex b);
 
//operator>
int operator>(Complex a, Complex b)
{
   return (sqrt(a.r*a.r+a.i*a.i)>sqrt(b.r*b.r+b.i*b.i));
}

int operator>(Complex a, double b)
{
    return (sqrt(a.r*a.r+a.i*a.i)>b);
}

int operator>(Complex a, float b);
int operator>(Complex a, int b);
int operator>(double a, Complex b);
int operator>(float a, Complex b);
int operator>(int a, Complex b);

//operator<<
ostream& operator<<(ostream& out, Complex c)
{
    cout << c.r;
    if (c.i > 0)
        cout << "+";
    cout << c.i << "i";
}

In linguaggio Visual Basic è possibile simulare il sovraccarico degli operatori implementando l'interfaccia IComparable.

Note sull'overloading

Un errore comune di molti programmatori è quello di voler creare due funzioni che accettano gli stessi tipi di parametri in ingresso e restituiscono un tipo differente. Ciò non è possibile perché l'esecutore identifica le funzioni e le subroutine, a livello assembly, mediante delle etichette (label). Tali label rispecchiano la signature della funzione stessa, e pertanto due label uguali non possono coesistere all'interno di uno stesso spazio di visibilità. È comunque possibile definire due o più funzioni dalla stessa signature all'interno di spazi di nomi diversi senza ottenere errori di compilazione.

L'overloading, infine, non influisce sulla corretta esecuzione delle procedure ricorsive.