C++<第六篇>:函数

程序是由函数组成的,一个函数就是程序中的一个模块。函数既可以相互调用,也可以将互相联系密切的语句都放到一个函数内,还可以将复杂的函数分解成多个子函数。此外,函数本身也有很多特点,熟练掌握函数的特点可以将程序的结构设计得更加合理。

一、函数的表现形式
类型标识符  函数名(形式参数列表)
{
    变量的声明
    语句
}
二、函数的定义

(1)主函数

主函数是程序的入口,代码举例如下:

#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
    cout << "我是一个主函数" << endl;
}

(2)普通函数

void showAge() {
    cout << "我今年5岁了" << endl;
}

除了主函数之外,普通函数必须要声明:

void showAge();

(3)函数可以放入另一个函数内

#include <iostream>
using namespace std;

void showAge();

void main()
{
    showAge();
}

void showAge() {
    cout << "我今年5岁了" << endl;
}
三、函数参数

(1)空函数

空函数没有参数和返回值,函数的作用域为空的函数就是空函数。

void function(){}

(2)形参和实参

带有参数的方法如下:

void function(int a, int b) {}

其中,a和b就是方法的形式参数(简称形参)。

void main()
{
    function(3, 4);
}

function方法里面的参数3和4叫做实际参数(简称实参)。

(3)给形参设置默认值

方法的形式参数可以设置默认值,如果参数设置默认值,该方法就无法声明,需要将该方法放在main方法的前面。

void function(int a = 4) {
    cout << "a=" << a << endl;
}

int main()
{
    function();
    function(5);

    return 0;
}

可以有多个参数,当有多个参数时,没有默认值的参数要放在左边,有默认值的参数要放在右边,否则编译报错。

void function(int a, int b = 4) {
    cout << "a+b=" << a + b << endl;
}

int main()
{
    function(3, 5);
    function(3);

    return 0;
}

有默认值的形参可以没有实参,没有默认值的形参,必须要有实参。

(3)可变参数

在实际开发中,会经常遇到这样的代码:

void function(int a) {

}

void function(int a, int b) {

}

void function(int a, int b, int c) {

}

void function(int a, int b, int c, int d) {

}

以上四个方法虽然参数个数不一致,本质上它们的行为基本差不多,如果需要声明的话也会存在冗余代码:

void function(int a);

void function(int a, int b);

void function(int a, int b, int c);

void function(int a, int b, int c, int d);

采用可变参数优化代码:

#include <iostream>
using namespace std;

void function(int a, ...) {

}

int main()
{
    function(3);

    return 0;
}
四、函数的返回值

函数名之前是函数的返回值类型,下面举几个例子:

(1)无返回值类型

void function() {
    cout << "执行了函数function" << endl;
}

void表示函数没有返回值类型。返回值通过关键字return来返回。所以,以上代码可以写成:

void function() {

    cout << "执行了函数function" << endl;
    return;
}

(2)有返回值类型

int function() {

    cout << "执行了函数function" << endl;
    return 0;
}

function的返回值类型是int,所以return后面需要跟一个整型,最终将整型返回。

有返回值的函数的用法如下:

int function() {

    cout << "执行了函数function" << endl;
    return 0;
}

int main()
{
    int inte = function();
    cout << "返回的整数值:" << inte << endl;
    return 0;
}
五、重载函数
int function() {
    return 0;
}

float function(int a) {
    return 0;
}

double function(int a, int c) {
    return 0;
}

先看下以上代码的细节:
(1)函数名一致;
(2)函数的返回值类型不同;
(3)函数形式参数的类型、数量都不同;

我们将这种函数名一致,函数返回值的类型、形式参数的类型、形式参数的个数不同的函数称为重载函数。

六、内联函数

内联函数的代码实例如下:

#include <iostream>
using namespace std;

inline int function();

int main()
{
    int inte = function();
    cout << "返回的整数值:" << inte << endl;
    return 0;
}

int function() {
    return 0;
}

使用 inline 关键字修饰的函数,编译器会在每个调用该函数的地方展开一个函数的副本。使用内联函数可以减少函数调用带来的开销(在程序所在的文件内移动指针寻找调用函数地址带来的开销)。

七、变量的存储类别

存储类别是变量的属性之一,C++语言中定义了4钟变量的存储类别,分别是auto变量、static变量、register变量、extern变量。变量的存储方式不同会使变量的生存期不同。

(1)auto变量

auto存储类型是C++语言程序中默认的存储类型。
如果函数内未加存储类型,默认为自动变量类型(auto),反过来说,自动变量可以省略关键字auto

int a = 0;

(2)static变量

static变量是静态变量,静态变量的值会常驻内存,它的生命周期比较长。
静态变量属于静态存储方式,它具有以下几个特点:

(1)静态变量在函数内定义,在程序退出时释放,在程序整个运行期间都不释放,也就是说它的生存期为整个源程序。
(2)静态变量的作用域与自动变量相同,在函数内定义就在函数内使用,尽管该变量还继续存在,
但不能使用它,如再次调用定义它的函数时,它又可继续使用。
(3)编译器会为静态局部变量自动赋值为0;(auto变量必须初始化,static变量可以不初始化)


#include <iostream>
using namespace std;

inline int function();

int main()
{
    int inte;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        inte = function();
    }

    cout << "返回的整数值:" << inte << endl;
    return 0;
}

int function() {
    int a = 0;
    return ++a;
}

看下上面一段代码,输出的结果为1。因为每次执行完function函数,局部变量a的缓存都会被释放,所以执行function时,a总是会被初始化成0;

但是如果将:

int a = 0;

改成

static int a = 0;

a会一直在缓存中,循环3次,a的值会递增,所以结果为3;

(3)register变量

register变量又称寄存器变量,被register修饰的变量将不再保存到缓存中,该变量会保存在寄存器中。
使用时不需要访问内存,直接访问寄存器即可,从而节省了内存。

register起到优化程序的作用。

register int a = 0;

(4)extern变量

ConsoleApplication2.cpp文件代码:

#include <iostream>
using namespace std;

extern int a, b, c;

void function() {
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "b:" << b << endl;
    cout << "b:" << c << endl;
}

ConsoleApplication1.cpp文件代码:

#include <iostream>
#include"ConsoleApplication2.cpp"

using namespace std;

int a = 2, b = 3, c = 4;

int main()
{
    function();

    return 0;
}

a、b、c是在ConsoleApplication1.cpp中定义的,在ConsoleApplication2.cpp中通过extern关键字访问ConsoleApplication1.cpp中的变量。

[本章完...]

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