大型重载数控机床技术及应用（上册）

重载函数(overloaded function)是C++支持的一种特殊函数，C++编译器对函数重载的判断更是C++语言中最复杂的内容之一。

首先我们先明确一下重载函数的定义:在相同的声明域中的函数名相同的，而参数表不同的，即通过函数的参数表而唯一标识并且来区分函数的一种特殊的函数。

您也许要问，函数为什么要重载呢?何时应该选择函数重载(function overloading)，何时又不呢?这也是我要在下面介绍的。

函数的重载其实就是"一物多用"的思想(这里指的"物"是"函数名")，其实不仅是函数可以重载，运算符也是可以重载的。例如:运算符"<<"和">>"既可以作为移位运算符，又可以作为输出流中的插入运算符和输入流中的提取运算符。

当将要定义一组函数，使它们执行一系列的操作，但是它们是应用在不同的参数类型上的。此时我们可以选择重载函数。

例如: int z_x_max (int，int); //返回两个整数的最大值;

int ve_max (const vector <int> &); //返回vector容器中的最大值;

int matrix_max (const matrix &); //返回matrix引用的最大值;

上面的三个函数都可以大概地说成判断一组数中的最大值，对于函数的用户来说，他们并不关心函数定义的细节，也就是说他们不关心判断两个整数的大小和判断数组(vector容器)数的大小应该使用不同的函数，而对于程序的设计者来说这可是不得不想到的。程序员必须记住并查找每个函数名。而函数的重载把程序员从这种问题的复杂性中解放了出来，C++提供了这种支持。上面的三个比较大小的函数可以定义成:

int Max (int，int); //返回两个整数的最大值;

int Max (const vector <int> &); //返回vector容器中的最大值;

int Max (const matrix &); //返回matrix引用的最大值;

通过参数就可以一眼分辨不同的函数。

同时函数的重载也有它不适用的情况。例如:在开发文本编辑器的过程中，会涉及到一系列控制光标的函数，如下:

Screen& MoveUp( );

Screen& MoveDown( );

Screen& MoveLeft( );

Screen& MoveRight( );

看过这四个函数不言而喻，它们是控制光标在屏幕上的位置的，即:向上移动光标，向下移动光标，向左移动光标，向右移动光标。如果我现在把它们写成重载函数，每个都是Screen& Move( );显然对于程序员来说是不易理解的。因此对于函数重载的使用我们应遵循应用的逻辑，而不是简单地因为它的存在就必须使用它。程序员不应该勉强使用重载函数。

您有没有想过C++编译器是如何判断您调用的是重载中的哪个函数?即使它们的函数名相同。您也许会毫不犹豫的回答:是通过函数的参数表。其实识别的过程并不是像您想象中的那么的容易，其中涉及到参数的等级划分，参数转换等诸多方面，下面我就一一进行讲解。

假如有下面一组函数:

那么好，问题出现了。S (2.4 );将调用上面四个函数中的哪一个呢?

编译器判断重载函数的第一步是确定该调用中所考虑的重载函数的集合，该函数集合被称为候选函数(candidant function)。所谓候选函数就是与被调用函数同名的函数。上面的前四个函数都可以成为候选函数(当然可以是多个)，而唯有Max ( int ， int ) 被排除在外了。

编译器判断重载函数的第二步分为两动作。第一个动作是编译器从第一步选出的候选函数中调出可行函数(viable function)。可行函数的函数参数个数与调用的函数参数个数相同(如S ( int ))，或者可行函数的参数可以多一些，但是多出来的函数参数都要有相关的缺省值(如 S (double ， double =1.2 );)第二个动作是根据参数类型的转换规则将被调用的函数实参转换(conversion)成候选函数的实参。这里本着充分利用参数类型转换的原则，换句话说，尽可能的使用上参数类型转换。当然转换要以候选函数为转换的目标。上面的函数中只有两个是可行函数，它们分别是S ( int ); S ( double ， double )。

如果依照参数转换规则没有找到可行函数，则该调用就是错误的，则说没有函数与调用匹配，属于无匹配情况(no match function)。

编译器判断重载函数的第三步是从第二步中选出的可行函数中选出最佳可行函数(best match situation)。在最佳可行函数的选择中，从函数实参类型到相应可行函数参数所用的转化都要划分等级，根据等级的划分(ranked)，最后选出最佳可行函数。

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等，主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。

1、数控机床对传感器的要求

1)可靠性高和抗干扰性强;

2)满足精度和速度的要求;

3)使用维护方便，适合机床运行环境;

4)成本低。

不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主。

2、感应同步器的应用

感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理制成的。其功能是将角度或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值，可用来测量直线或转角位移。按其结构可分为直线式和旋转式两种。直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成，定尺安装在机床床身上，滑尺安装于移动部件上，随工作台一起移动;旋转式感应同步器定子为固定的圆盘，转子为转动的圆盘。感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、长距离位移测量、工艺性好、成本较低等优点。旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。