• C++ 函数

    函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C++ 程序都至少有一个函数,即主函数 main() ,所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。

    您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的,但在逻辑上,划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。

    函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。

    C++ 标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如,函数 strcat() 用来连接两个字符串,函数 memcpy() 用来复制内存到另一个位置。

    函数还有很多叫法,比如方法、子例程或程序,等等。

    定义函数

    C++ 中的函数定义的一般形式如下:

    return_type function_name( parameter list ) { body of the function }

    在 C++ 中,函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分:

    • 返回类型:一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值,在这种情况下,return_type 是关键字 void
    • 函数名称:这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
    • 参数:参数就像是占位符。当函数被调用时,您向参数传递一个值,这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的,也就是说,函数可能不包含参数。
    • 函数主体:函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

    实例

    以下是 max() 函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2,会返回这两个数中较大的那个数:

    // 函数返回两个数中较大的那个数 int max(int num1, int num2) { // 局部变量声明 int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; }

    函数声明

    函数声明会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。

    函数声明包括以下几个部分:

    return_type function_name( parameter list );

    针对上面定义的函数 max(),以下是函数声明:

    int max(int num1, int num2);

    在函数声明中,参数的名称并不重要,只有参数的类型是必需的,因此下面也是有效的声明:

    int max(int, int);

    当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时,函数声明是必需的。在这种情况下,您应该在调用函数的文件顶部声明函数。

    调用函数

    创建 C++ 函数时,会定义函数做什么,然后通过调用函数来完成已定义的任务。

    当程序调用函数时,程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务,当函数的返回语句被执行时,或到达函数的结束括号时,会把程序控制权交还给主程序。

    调用函数时,传递所需参数,如果函数返回一个值,则可以存储返回值。例如:

    实例

    #include <iostream> using namespace std; // 函数声明 int max(int num1, int num2); int main () { // 局部变量声明 int a = 100; int b = 200; int ret; // 调用函数来获取最大值 ret = max(a, b); cout << "Max value is : " << ret << endl; return 0; } // 函数返回两个数中较大的那个数 int max(int num1, int num2) { // 局部变量声明 int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; }

    把 max() 函数和 main() 函数放一块,编译源代码。当运行最后的可执行文件时,会产生下列结果:

    Max value is : 200

    函数参数

    如果函数要使用参数,则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数

    形式参数就像函数内的其他局部变量,在进入函数时被创建,退出函数时被销毁。

    当调用函数时,有三种向函数传递参数的方式:

    调用类型描述
    传值调用该方法把参数的实际值赋值给函数的形式参数。在这种情况下,修改函数内的形式参数对实际参数没有影响。
    指针调用该方法把参数的地址赋值给形式参数。在函数内,该地址用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着,修改形式参数会影响实际参数。
    引用调用该方法把参数的引用赋值给形式参数。在函数内,该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着,修改形式参数会影响实际参数。

    默认情况下,C++ 使用传值调用来传递参数。一般来说,这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的参数。之前提到的实例,调用 max() 函数时,使用了相同的方法。

    参数的默认值

    当您定义一个函数,您可以为参数列表中后边的每一个参数指定默认值。当调用函数时,如果实际参数的值留空,则使用这个默认值。

    这是通过在函数定义中使用赋值运算符来为参数赋值的。调用函数时,如果未传递参数的值,则会使用默认值,如果指定了值,则会忽略默认值,使用传递的值。请看下面的实例:

    实例

    #include <iostream> using namespace std; int sum(int a, int b=20) { int result; result = a + b; return (result); } int main () { // 局部变量声明 int a = 100; int b = 200; int result; // 调用函数来添加值 result = sum(a, b); cout << "Total value is :" << result << endl; // 再次调用函数 result = sum(a); cout << "Total value is :" << result << endl; return 0; }

    当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

    Total value is :300
    Total value is :120

    Lambda 函数与表达式

    C++11 提供了对匿名函数的支持,称为 Lambda 函数(也叫 Lambda 表达式)。

    Lambda 表达式把函数看作对象。Lambda 表达式可以像对象一样使用,比如可以将它们赋给变量和作为参数传递,还可以像函数一样对其求值。

    Lambda 表达式本质上与函数声明非常类似。Lambda 表达式具体形式如下:

    [capture](parameters)->return-type{body}

    例如:

    [](int x, int y){ return x < y ; }

    如果没有返回值可以表示为:

    [capture](parameters){body}

    例如:

    []{ ++global_x; } 

    在一个更为复杂的例子中,返回类型可以被明确的指定如下:

    [](int x, int y) -> int { int z = x + y; return z + x; }

    本例中,一个临时的参数 z 被创建用来存储中间结果。如同一般的函数,z 的值不会保留到下一次该不具名函数再次被调用时。

    如果 lambda 函数没有传回值(例如 void),其返回类型可被完全忽略。

    在Lambda表达式内可以访问当前作用域的变量,这是Lambda表达式的闭包(Closure)行为。 与JavaScript闭包不同,C++变量传递有传值和传引用的区别。可以通过前面的[]来指定:

    []      // 沒有定义任何变量。使用未定义变量会引发错误。
    [x, &y] // x以传值方式传入(默认),y以引用方式传入。
    [&]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以引用方式加以引用。
    [=]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以传值方式加以引用。
    [&, x]  // x显式地以传值方式加以引用。其余变量以引用方式加以引用。
    [=, &z] // z显式地以引用方式加以引用。其余变量以传值方式加以引用。

    另外有一点需要注意。对于[=]或[&]的形式,lambda 表达式可以直接使用 this 指针。但是,对于[]的形式,如果要使用 this 指针,必须显式传入:

    [this]() { this->someFunc(); }();