====== 函数 (Functions) ======

=====  概述 =====

**作用**：将一段经常使用的代码封装起来，**减少重复代码**。

一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。

=====  函数的定义 =====

函数的定义一般主要有5个步骤：

  - 返回值类型
  - 函数名
  - 参数列表
  - 函数体语句
  - return 表达式

**语法**：
<code cpp>
返回值类型 函数名 (参数列表)
{
       函数体语句

       return表达式
}
</code>

  *   **返回值类型**：一个函数可以返回一个值。在函数定义中。
  *   **函数名**：给函数起个名称。
  *   **参数列表**：使用该函数时，传入的数据。
  *   **函数体语句**：花括号内的代码，函数内需要执行的语句。
  *   **return表达式**：和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据。

**示例**：定义一个加法函数，实现两个数相加。

<code cpp>
// 函数定义
int add(int num1, int num2)
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}
</code>

===== 函数的调用 =====

**功能**：使用定义好的函数。

**语法**：<code cpp>函数名 (参数)</code>

**示例**：

<code cpp>
// 函数定义
int add(int num1, int num2) // 定义中的num1, num2称为形式参数，简称形参
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;

	// 调用add函数
	int sum = add(a, b); // 调用时的a, b称为实际参数，简称实参
	cout << "sum = " << sum << endl;

	a = 100;
	b = 100;

	sum = add(a, b);
	cout << "sum = " << sum << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

> **总结**：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参。

===== 值传递 =====

  *   所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参。
  *   值传递时，**如果形参发生，并不会影响实参**。

**示例**：

<code cpp>
void swap(int num1, int num2)
{
	cout << "交换前：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	int temp = num1;
	num1 = num2;
	num2 = temp;

	cout << "交换后：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	// return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	swap(a, b);

	cout << "mian中的 a = " << a << endl;
	cout << "mian中的 b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

> **解释**：在 `swap` 函数内部，`num1` 和 `num2` 确实交换了值，但这只是形参的改变。`main` 函数中的实参 `a` 和 `b` 的值并没有发生改变，这就是值传递的特性。

===== 函数的常见样式 =====

常见的函数样式有4种：

  -  无参无返
  -  有参无返
  -  无参有返
  -  有参有返

**示例**：

<code cpp>
// 函数常见样式

// 1、 无参无返
void test01()
{
	// void a = 10; // 无类型不可以创建变量,原因无法分配内存
	cout << "this is test01" << endl;
}

// 2、 有参无返
void test02(int a)
{
	cout << "this is test02" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
}

// 3、 无参有返
int test03()
{
	cout << "this is test03 " << endl;
	return 10;
}

// 4、 有参有返
int test04(int a, int b)
{
	cout << "this is test04 " << endl;
	int sum = a + b;
	return sum;
}
</code>

===== 函数的声明 =====

**作用**：告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。

  *   **函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次**

**示例**：

<code cpp>
// 声明可以多次，定义只能一次
// 声明
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);

// 定义
int max(int a, int b)
{
	return a > b ? a : b;
}

int main() {

	int a = 100;
	int b = 200;

	cout << max(a, b) << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

> **注意**：如果函数定义在 `main` 函数之后，必须在 `main` 函数之前写函数声明，否则编译器找不到该函数。

=====  函数的分文件编写 =====

**作用**：让代码结构更加清晰。

函数分文件编写一般有4个步骤：

  -  创建后缀名为 `.h` 的头文件
  -  创建后缀名为 `.cpp` 的源文件
  -  在头文件中写函数的声明
  -  在源文件中写函数的定义

**示例**：

**1. swap.h 文件**
<code cpp>
// swap.h文件
#include<iostream>
using namespace std;

// 实现两个数字交换的函数声明
void swap(int a, int b);
</code>

**2. swap.cpp 文件**
<code cpp>
// swap.cpp文件
#include "swap.h"

void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}
</code>

**3. main函数文件**
<code cpp>
// main函数文件
#include "swap.h"

int main() {

	int a = 100;
	int b = 200;
	swap(a, b);

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

===== 函数提高 =====

==== 函数默认参数 ====

在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。

**语法**：<code cpp>返回值类型 函数名 (参数 = 默认值) {}</code>

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数默认参数
// 如果我们自己传入数据，就用自己的数据，如果没有，那么就用默认值
// 语法： 返回值类型 函数名 (形参 = 默认值) {}
int func(int a, int b = 10, int c = 10) {
	return a + b + c;
}

// 注意事项：
// 1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值
// int func2(int a = 10, int b = 10, int c) { // 错误，c没有默认值
// 	return a + b + c;
// }

// 2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数
// 声明和实现只能有一个有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10); 

int func2(int a, int b) {
	return a + b;
}

int main() {

	cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; // 传入两个参数，c使用默认值
	cout << "ret = " << func(100) << endl;    // 传入一个参数，b和c使用默认值

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== 函数占位参数 ====

C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置。

**语法**：<code cpp>返回值类型 函数名 (数据类型) {}</code>

在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术（如重载前置和后置递增运算符）。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数占位参数，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int = 10) {
	cout << "this is func" << endl;
}

int main() {

	// func(10, 10); // 占位参数必须填补
    func(10); // 如果占位参数有默认值，可以不填补

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== 函数重载 ====

=== 函数重载概述 ===

**作用**：函数名可以相同，提高复用性。

**函数重载满足条件**：
  *   同一个作用域下
  *   函数名称相同
  *   函数参数**类型不同** 或者 **个数不同** 或者 **顺序不同**

**注意**：函数的返回值不可以作为函数重载的条件。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数重载需要函数都在同一个作用域下
void func()
{
	cout << "func 的调用！" << endl;
}

void func(int a)
{
	cout << "func (int a) 的调用！" << endl;
}

void func(double a)
{
	cout << "func (double a)的调用！" << endl;
}

void func(int a, double b)
{
	cout << "func (int a ,double b) 的调用！" << endl;
}

void func(double a, int b)
{
	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
}

// 函数返回值不可以作为函数重载条件
// int func(double a, int b)
// {
// 	cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl;
// }

int main() {

	func();
	func(10);
	func(3.14);
	func(10, 3.14);
	func(3.14, 10);

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

=== 函数重载注意事项 ===

  *   引用作为重载条件
  *   函数重载碰到函数默认参数

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数重载注意事项
// 1、引用作为重载条件

void func(int &a) // int &a = 10; 不合法
{
	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}

void func(const int &a) // const int &a = 10; 合法
{
	cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}

// 2、函数重载碰到函数默认参数

void func2(int a, int b = 10)
{
	cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}

void func2(int a)
{
	cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {

	int a = 10;
	func(a); // 调用无const，因为a是变量，可读可写
	func(10);// 调用有const，因为10是常量

	// func2(10); // 碰到默认参数产生歧义，需要避免
    // 编译器不知道是调用带默认参数的func2，还是只带一个int参数的func2

	system("pause");

	return 0;
}
</code>