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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:

  1. 返回值类型
  2. 函数名
  3. 参数列表
  4. 函数体语句
  5. return 表达式

语法

返回值类型 函数名 (参数列表)
{
       函数体语句
 
       return表达式
}

示例:定义一个加法函数,实现两个数相加。

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

函数的调用

功能:使用定义好的函数。

语法

函数名 (参数)

示例

// 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;
}
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

示例

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;
}
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:

  1. 无参无返
  2. 有参无返
  3. 无参有返
  4. 有参有返

示例

// 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;
}

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。

示例

// 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;
}
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:

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

示例

1. swap.h 文件

// 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);

2. swap.cpp 文件

// 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;
}

3. main函数文件

// main函数文件
#include "swap.h"
 
int main() {
 
	int a = 100;
	int b = 200;
	swap(a, b);
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

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

返回值类型 函数名 (参数 = 默认值) {}

示例代码:

#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;
}

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

返回值类型 函数名 (数据类型) {}

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:

#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;
}

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

注意:函数的返回值不可以作为函数重载的条件。

示例代码:

#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;
}

函数重载注意事项

示例代码:

#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;
}