C++语言程序设计基础课程笔记03

本文将介绍 C++ 中 函数的一般用法。函数又称为方法，是一段程序代码。由三部分组成，函数声明，函数定义 和 函数体。

• 函数定义包含函数返回值，函数名 和 形式参数（形参）列表
• 函数体中是一些语句。
• 函数声明, 写法和函数定义差不多，但是没有函数体。通常可以缺省，但是如果被调用，但函数定义还没有出现，需要在调用之前书写函数声明

例如：

// 函数声明
int add(int a, int b);

// 返回值， 函数名， 形参列表
int add(int a, int b) {
// 函数体
    return a + b;
}

调用是可以被调用的, 调用时需要提供实际参数（实参）列表。

这里常量“cpp” 就是实参， name 就是形参

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int hi(string name) {
    cout << "hi" << name << endl;
}
int main() {
    cout << "1" << endl;
    hi("cpp");
    cout << "2" << endl;
}

语句按照顺序执行，遇到函数先执行函数内部，返回之后继续执行。

和大多数程序一样，函数可以嵌套，函数中又可以调用其他的函数。

而函数调用自身，称为递归，编写算法的时候经常使用递归。

unsigned fib(unsigned int n) {
    if (n == 1) {
        return 1;
    }
    if (n == 2) {
        return 1;
    }
    return fib(n - 2) + fib(n - 1);
}

通常递归需要退出条件。

下面介绍一些要点 和特性， 实参形参和引用、constexpr、默认参数、函数重载

关于形参和实参，实参就是调用的时候填写的参数，当执行调用的时候，会发生实形结合。实形结合，就是形参会被分配内存空间，并且实参的值会传递给形参。定义的时候形参不占用内存空间。

参数传递有两种：

• 单项传递，也就是传值，这样函数内如果需要改变实参，就不行的，因为不在一个内存空间。那么需要通过双向传递来实现，
• 双向传递，就是传引用，需要把形参的类型设置为引用类型，那么实形结合的时候，会把形参的引用和实参的数据绑定，这个绑定关系不会改变，并且形参不占用内存空间。

引用 不是变量，是变量的别名，不占用内存空间，写法如下：

#  类型& 是一个引用类型

void swap(int& a, int& b) {
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
int main() {
    int x = 1;
    int y = 2;
    swap(x, y);
    cout << "x = " << x << ",y = " << y << endl;
}

那么 a 是一个引用类型 和 实参x的数据进行绑定，是x 的别名，通过双向传递，可以改变实参的值。

constexpr 是 c++ 中的一个关键字，可以添加到函数的定义或者声明开头，这个语法是一个比 const 更严格的语法

• 要求函数体的所有参数是 constexpr 时，返回值也是 constexpr
• 函数中只能有return语句

有什么用呢，总结来说，就是 constexp r要求编译时不可变（而 const 只是运行时不可变，编译时有可能值还没有确定，还是变量），即在编译时可以推导出来，这样严格约束，一方面描述这是一个常量表达式， 另外一方面可以在编译时进行优化。

默认参数，这个在python中是支持的，C++ 的写法类似，允许设置默认的参数，这样在调用时可以不提供某些实参，但是默认参数需要从右到左提供，不用都提供。例如：

int test1(int a , int b = 1, int c = 2); // ok

int test2(int a = 1, int b ) // error

如果函数声明中已经写了默认参数，函数定义中就不用写默认参数了。

函数重载（overload），是指一个相同名称的函数，通过参数数量和参数类型的不同，有多个版本的功能。例如：

int add(int a , int b);
double add(double a, double b);

需要注意的，重载是不支持返回值类型不同的。（因为隐式类型转换的存在，可能引起歧义）。虽然说好处的是可以用同一个方法名，反复使用，而不用使用addInt addDouble这样的名称。对于使用函数的人来说，需要注意的是，由于使用的参数不同，需要确定实际上是调用哪个方法。

总之，函数是编程中随处可见的操作，C++ 需要注意的就是参数传递和函数声明。