C++笔记(四)——函数的定义和调用

一、函数的组成

        通常情况下,函数包括返回值类型、函数名、参数列表和函数体4部分。其中,返回值类型、函数名和参数列表构成了一个函数原型,而函数体表示函数的实现

返回值类型 函数名(参数列表)

{

    函数体;

}

    通常,函数名可以是任何合法的标识符

    函数的参数列表可选的,若函数不需要参数,则可以省略参数列表,但是参数列表两边的括号不能省略。

    函数体描述的是函数的功能,主要由一条或多条语句构成。函数也可以没有函数体,此时的函数称为空函数,空函数不执行任何动作。

    函数都有一个返回值,当函数结束时,返回值返回给调用该函数的语句。但是,函数也可以没有返回值。即返回值类型为void。

二、函数的值传递和引用传递

        在C++中,函数参数主要采用两种传递方式,值传递和引用传递。

  值传递 引用传递

定义

,区别

是指在调用函数时,将实际参数复制一份传递到函数中,这样在函数中如果对参数进行修改,将不会影响到实际参数 是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中,其在函数中对参数所进行的修改,将影响到实际参数
判断方法 其他情况是值传递 根据参数的数据类型来判断,若参数类型是指针、引用或数组类型,是引用传递
eg.

void output(int Number)
{
   cout << number  << '\n';
    Number = 20;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nNum = 10;
    output(nNum);
    cout << nNum  << '\n';
    return 0;
}

结果:10  10 

void output(int &Number)
{
   cout << number  << '\n';
    Number = 20; 
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nNum = 10;
    output(nNum);
    cout << nNum  << '\n';
    return 0;
}

结果:10  20 

因为Number处将值改为20,所以此时nNum为20

指针类型的引用传递:

void OutputNum(int* pNumber)
{
   cout << *pNumber << '\n';
   *pNumber = 20;
}

int main (int argc, char* argv[])
{
   int nNum = 10;
   OutputNum(&nNum);
   cout << nNum << '\n';
   return 0;
}

结果: 10   20

三、省略号参数

        省略号参数代表的含义是函数的参数是不固定的,可以传递一个或多个参数

        在编写函数体时需要一一读取用户传递的实际参数,可以使用va_list类型和va_start、va_arg、va_end 3个宏读取传递到函数中的参数值。

四、内联函数

        当用户定义一个函数时,编译器会在内存中为其创建一个指令,当调用函数时程序将跳转到相对应的指令集处执行,在函数执行完后,再回到调用函数的下一行继续执行。如果调用一个函数5次,程序就会在指令集间跳转5次。任何时候,内存中只有一个函数拷贝

        在声明函数时,如果使用inline关键字,该函数就会成为内联函数。当程序调用内联函数时,编译器并不会创建真实的函数,而是将函数的代码复制到被调用函数的地方。这样,程序的跳转就不存在了。

好处:减少跳转次数,提高运行效率。

坏处:

五、重载函数

        所谓重载函数是指多个函数具有相同的函数名称,而参数类型或参数个数不同。函数调用时,编译器以参数的类型及个数来区分调用哪个函数。

#include <iostream.h>

int Add(int x, int y)
{
   cout << "整型参数的函数被调用" << '\n';
   return 0;
}

double Add(double x, double y)
{
   cout << “双精度浮点型参数的函数被调用” << '\n';
   return 0;

}

int main(int argc, char* argv[])
{
   Add(3, 5);//因为函数的参数数量相同,所以通过参数类型来调用相应函数
   return 0;
}

注意事项

1. 函数的返回值类型不作为区分重载函数的一部分。

2. 对于普通函数参数来说const关键字不作为区分重载函数的标识。

3. 如果参数的类型是指针或引用类型,则const关键字作为重载函数的标识

4. 参数的默认值不作为区分重载函数的标识

5. 使用typedef自定义类型不作为重载的标识

#include <iostream>

using namespace std;
typedef int INT;

int Add(int x, int y)
{
   cout << "整型参数的函数被调用" << '\n';
   return 0;
}

int Add(int x, INT y)
{
   cout << "INT整型参数的函数被调用" << '\n';
   return 0;
}

int main()
{
   //Add(3, 5);
   return 0;
}

六、函数的递归调用

        在函数体中直接或间接调用函数本身,称为函数的递归调用。递归分为直接递归间接递归。直接递归是函数直接调用其本身,间接递归是函数调用另一个函数,而被调用函数又调用了第一个函数,使用函数递归能够化简复杂的数学运算。

        代码例子参见C笔记的递归调用。

注意事项:

1. 在开发程序时,如果有其他算法能解决问题,就不要采用递归算法,因为递归非常浪费系统资源。

2. 对于递归函数来说,必须具有终止条件,无限制的递归将导致程序崩溃。

七、函数指针

        对于C++语言来说,函数名实际上是指向函数的长指针。理解这一点,就可以定义一个普通的函数指针,使其指向某一类型的函数

下面是两种定义方法:

(1)形式1:返回类型(*函数名)(参数表) ;

下面的代码定义了一个指向具有两个整型参数的函数指针。

        int (*ptfun)(int,int);//前面的指针表示返回值,ptfun表示函数指针的类型(自己定),后面是两个整型参数

char (*pFun)(int); 

char glFun(int a)
{ 
  return;
}  

void main() 
{ 
    pFun = glFun; //函数名实际上是长指针
    (*pFun)(2); 
}

          第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型,返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。
         第二行定义了一个函数glFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数——函数的函数名实际上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址
         然后就是main()函数了,它的第一句您应该看得懂了——它将函数glFun的地址赋值给变量pFun。main()函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向地址的内容,当然也就是取出了函数glFun()的内容,然后给定参数为2。

(2)使用typedef定义一个函数指针类型,然后定义该类型的变量

形式:typedef  返回类型(*新类型)(参数表);

typedef int (*ptfun)(int,int);

ptfun fun;//fun表示变量

typedef char (*PTRFUN)(int,int); //定义一个指针变量类型PTRFUN,该类型函数要输入两个int型参数,输出一个char型

PTRFUN pFun; 

char glFun(int a)
{ 
  return;
} 

void main() 
{ 
    pFun = glFun; 
    (*pFun)(2); 
} 

          typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种PTRFUN的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用PTRFUN了。
           第二行的代码便使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。

对于函数指针来说,它指向的函数必须与函数指针定义的函数形式相同,即返回值类型相同、参数类型相同、参数个数相同。

在程序中使用函数指针的好处是增强程序的灵活性。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
 
typedef int (*FP_CALC)(int,int);//定义一个函数指针类型
 
int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
 
int sub(int a, int b)
{
	return a - b;
}
 
int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}
 
int div(int a, int b)
{
	return b ? a/b : -1;
}
 
//定义一个函数,参数为op,返回一个指针,该指针类型为拥有两个int参数、
//返回类型为int的函数指针。它的作用是根据操作符返回相应函数的地址
FP_CALC calc_func(char op)
{
	switch( op )
	{
	case '+':
		return add;
	case '-':
		return sub;
	case '*':
		return mul;
	case '/':
		return div;
	default:
		return NULL;
	}
	return NULL;
}
 
//s_calc_func为函数,它的参数是 op,   
//返回值为一个拥有两个int参数、返回类型为int的函数指针  
int (*s_calc_func(char op)) (int , int)
{
	return calc_func(op);
}
 
//最终用户直接调用的函数,该函数接收两个int整数,
//和一个算术运算符,返回两数的运算结果
int calc(int a, int b, char op)
{
	FP_CALC fp = calc_func(op);
	int (*s_fp)(int,int) = s_calc_func(op);//用于测试
 
	assert(fp == s_fp);// 可以断言这两个是相等的
 
	if(fp)
		return fp(a,b);
	else
		return -1;
}
 
void main()
{
	int a = 100, b = 20;
 
	printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '+', calc(a, b, '+'));
	printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '-', calc(a, b, '-'));   
    printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '*', calc(a, b, '*'));   
    printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '/', calc(a, b, '/')); 
}

参考:https://blog.csdn.net/qll125596718/article/details/6891881

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