介紹

• 首先介紹函數(shù)的定義和聲明，包括如何傳入?yún)?shù)以及函數(shù)如何返回結(jié)果。
• C++語(yǔ)言允許使用重載函數(shù)，即幾個(gè)不同的函數(shù)可以使用向同一個(gè)名字。所以接下來(lái)介紹重載函數(shù)的方法，以及編譯器選擇如何從函數(shù)的若干重載的形式中選取一個(gè)與調(diào)用模板相互匹配的版本進(jìn)行使用。
• 最后介紹一些關(guān)于函數(shù)指針的知識(shí)。

6.1 函數(shù)的基礎(chǔ)

• 一個(gè)函數(shù)的定義包括以下幾個(gè)部分：返回類型、函數(shù)的名字、0或者多個(gè)形參組成的列表或者函數(shù)體。
• 形參以逗號(hào)分隔，形參列表位于一對(duì)圓括號(hào)里面。
• 函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)的代碼寫在一對(duì)花括號(hào)里面，整體稱之為函數(shù)體。

編寫函數(shù)

• 寫一個(gè)求階乘的函數(shù)

#include<iostream> using namespace std;int fact(int val){int rel = 1;for(int i = val;i != 0;i--){rel *= i;}return rel; }int main(){cout << "The result of rel is "<< fact(5) << endl;return 0; }

調(diào)用函數(shù)

• 調(diào)用函數(shù)主要完成兩項(xiàng)工作：1，實(shí)參初始化函數(shù)對(duì)應(yīng)的形參；2，將控制權(quán)交給調(diào)用函數(shù)，這個(gè)時(shí)候，被調(diào)的函數(shù)開始執(zhí)行。

形參和實(shí)參

• 實(shí)參數(shù)量和形參數(shù)量、類型一致
• 如果定義沒(méi)有參數(shù)的函數(shù)，使用void關(guān)鍵字void f1();// 隱式定義空的形參列表? ? void f2(void); //顯式定義空的形參列表
• 任意兩個(gè)形參不可以同名，而且函數(shù)最外層作用域中的變量也不可以和形參同名。

函數(shù)的返回類型

• 一種特殊的返回類型是void
• 函數(shù)的返回類型不可以是數(shù)組或函數(shù)類型，但可以是指向函數(shù)或者數(shù)組的指針。

6.1.1 局部對(duì)象

• 形參和函數(shù)體內(nèi)部定義的變量統(tǒng)一稱為局部變量，對(duì)于函數(shù)而言是局部的、是隱藏的。
• 函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束的時(shí)候會(huì)銷毀的變量叫做自動(dòng)對(duì)象。
• 對(duì)于局部變量對(duì)應(yīng)的自動(dòng)對(duì)象來(lái)說(shuō)，如果變量本身含有初始化的數(shù)值，就采用初始化的數(shù)值，否則就采用默認(rèn)的初始化的值。

局部靜態(tài)對(duì)象

• 將局部變量定義成static的類型，這種使用static類型修飾的變量，只會(huì)在程序第一次進(jìn)入的時(shí)候進(jìn)行初始化，直到程序的終止才會(huì)銷毀，在此期間，即使對(duì)象所在的函數(shù)結(jié)束也不會(huì)對(duì)它有任何的影響。

6.1.2 函數(shù)聲明

• 函數(shù)聲明不需要函數(shù)體，也就是無(wú)需形參的名字。
• 函數(shù)的三個(gè)要素（返回類型、函數(shù)名字、形參類型）描述了函數(shù)的接口，說(shuō)明了調(diào)用這個(gè)函數(shù)的
• 一般將函數(shù)的聲明放在頭文件中，就可以確保同一函數(shù)的聲明保持一致，一旦想要改變函數(shù)的接口，只需要改變一條聲明語(yǔ)句即可。
• 定義函數(shù)的源文件應(yīng)該包含所有函數(shù)聲明的頭文件，這樣編譯器就會(huì)負(fù)責(zé)驗(yàn)證函數(shù)的定義和聲明是否匹配

6.1.3 分離式編譯

• 將程序拆分成不同的部分分別存儲(chǔ)，分離式編譯器允許將程序分割到幾個(gè)文件中，對(duì)于每個(gè)文件進(jìn)行獨(dú)立編譯。

編譯和鏈接多個(gè)源文件

• 頭文件 存放函數(shù)的聲明
• 源碼文件 存放函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)的代碼
• 主函數(shù) 調(diào)用函數(shù)的具體執(zhí)行，需要引入頭文件

例子

• 源文件 factCC.cpp

int fact(int val){int rel = 1;for(int i = val;i != 0;i--){rel *= i;}return rel; }

• 頭文件 factHead.h

int fact(int val);

• main函數(shù)

#include<iostream> #include "factHead.h" using namespace std;int main(){cout << "The result is " << fact(5) << endl;return 0; }

6.2 參數(shù)傳遞

• 每次調(diào)用函數(shù)的時(shí)候，都會(huì)重新創(chuàng)建它的形參，并用傳入的實(shí)參進(jìn)行初始化
• 和其他變量一樣，形參的類型決定了形參和實(shí)參的交互方式。如果形參是引用類型，它將綁定到對(duì)應(yīng)的實(shí)參上；否則，將實(shí)參的數(shù)值拷貝后賦值給形參。
• 當(dāng)形參是引用類型時(shí)，它對(duì)應(yīng)的實(shí)參被引用傳遞或者函數(shù)被傳引用調(diào)用。和其他引用一樣，引用形參也是它綁定的對(duì)象的別名，即引用形參是他對(duì)應(yīng)的實(shí)參的別名。
• 當(dāng)實(shí)參的數(shù)值被拷貝給形參的時(shí)候，形參和實(shí)參是兩個(gè)相互獨(dú)立的對(duì)象。這樣的實(shí)參被值傳遞或者函數(shù)被傳值調(diào)用。

6.2.1 傳值參數(shù)

• 當(dāng)初始化一個(gè)非引用類型的變量時(shí)，初始值被拷貝給變量，此時(shí)對(duì)于變量的改動(dòng)不會(huì)影響初始值。

int n = 0;//int類型的初始變量 int i = n;//i是n的副本 i = 42;// 對(duì)于i的改變不會(huì)影響到n的數(shù)值

指針形參

• 指針的行為和其他非引用的類型一致。執(zhí)行指針拷貝操作的時(shí)候，拷貝的是指針的數(shù)值。拷貝之后，兩個(gè)指針是不同的指針。因?yàn)橹羔樖刮覀兛梢蚤g接地訪問(wèn)它所指的對(duì)象，所以通過(guò)指針可以修改它所指的對(duì)象的數(shù)值。

int main(){int n=0,i=42;int *p = &n,*q = &i;//p指向n,q指向i*p = 44;//n的數(shù)值改變，p不變p=q;//p現(xiàn)在指向i了，但是i和n的數(shù)值都不變cout << "The n result is " << n << endl; //44cout << "The i result is " << i << endl; //42cout << "The p result is " << *p << endl;//42cout << "The q result is " << *q << endl;//42return 0; } //該函數(shù)接受一個(gè)指針，然后將只針?biāo)赶虻奈恢迷O(shè)為0 void reset(int *ip){*ip = 0;// 改變了指針ip所指向的數(shù)值ip = 0;//只改變了ip的局部拷貝，實(shí)參未被改變 } int main(){int i = 42;reset(&i);cout << "i = " << i << endl;return 0; }

• C++建議使用引用類型的形參替代指針

6.2.2 傳引用參數(shù)

• 對(duì)于引用的操作實(shí)際上是作用在引用所引的對(duì)象上。

int main(){int n = 0,i=42;int &r = n; //r綁定了n，r是n的另外一個(gè)名字r = 42; //改變了n的數(shù)值，n也是42cout << "n = " << n << endl;//42cout << "r = " << r << endl;//42return 0; } //該函數(shù)接受一個(gè)int對(duì)象的引用，然后將對(duì)象的數(shù)值設(shè)為0 void reset(int &i){//i是傳給函數(shù)對(duì)象的另外一個(gè)名字i = 0;//改變了i所引對(duì)象的數(shù)值 }int main(){int j = 42;reset(j);cout << "j = " << j << endl;//42return 0; }

• 和其他引用的類型一致，引用形參綁定初始化他的對(duì)象。當(dāng)調(diào)用reset函數(shù)的時(shí)，i就會(huì)綁定我們傳給函數(shù)的int對(duì)象，改變i的數(shù)值也就是改變i引用的數(shù)值。

使用引用避免拷貝

• 拷貝大的類類型對(duì)象或者容器對(duì)象比較低效，甚至有的類類型就根本不支持拷貝操作。當(dāng)某種類型不支持拷貝操作時(shí)，函數(shù)只能通過(guò)引用形參來(lái)訪問(wèn)該類型的對(duì)象。
• 比如一個(gè)比較兩個(gè)字符串大小的函數(shù)，考慮到字符串都比較長(zhǎng)，就要避免直接拷貝他們，這個(gè)時(shí)候使用引用形參就是比較明智的選擇，因?yàn)楸容^長(zhǎng)度無(wú)法改變string對(duì)象的內(nèi)容，所以把形參定義成對(duì)于常量的引用。

bool isShorter(const string &s1,const string &s2){return s1.size() < s2.size(); }

使用形參返回額外的信息

• 使用形參可以一次返回多個(gè)結(jié)果提供了有效的途徑。
• 例子：函數(shù)返回在string中某個(gè)字符第一次出現(xiàn)的位置以及該字符總共出現(xiàn)的次數(shù)
• 如何使函數(shù)既可以返回位置也返回出現(xiàn)的次數(shù)呢？一種方法是定義一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型，讓他包含位置和次數(shù)兩個(gè)成員；另外一種方法是給函數(shù)傳入一個(gè)額外的引用實(shí)參，另其保存字符出現(xiàn)的次數(shù)

//返回s中c第一次出現(xiàn)的位置索引 //引用形參occurs負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)c出現(xiàn)的總的次數(shù) string::size_type find_char(const string &s,char c,string::size_type &occurs){auto ret = s.size();//第一次出現(xiàn)的位置（如果存在的話）occurs = 0;for(decltype(ret) i = 0;i!= s.size();i++){if(s[i] == c){if(ret == s.size()){ret = i;}++ occurs;}}return ret; }bool isShorter(const string &s1,const string &s2){return s1.size() < s2.size(); } int main(){string s1 = "HelloWorld";string s2 = "Hello";string::size_type ctr;auto index = find_char(s1,'o',ctr);cout << "index = " << index << " ctr = " << ctr << endl;bool s3 = isShorter(s2,s1);cout << "" << s3 << endl;return 0; }

• 其中，給ret賦值為最大長(zhǎng)度的目的是為了在后面判斷的時(shí)候，查看是否改變，從而確定是不是第一次遇到這個(gè)數(shù)值，可以將大于數(shù)組長(zhǎng)度的任意值作為判定的條件。

6.2.3 const形參和實(shí)參

• 當(dāng)形參是const的時(shí)候，頂層的const作用于對(duì)象的本身。

const int ci = 42; // 不能改變ci,const是頂層的int i = ci; // 正確，當(dāng)拷貝ci的時(shí)候，會(huì)忽略他的頂層的數(shù)值int * const p = &i;//const是頂層的，不可以給p賦值*p = 0;//正確，通過(guò)p改變對(duì)象的的內(nèi)容是允許的，現(xiàn)在i的數(shù)值變?yōu)榱?

• 和其他初始值一樣，當(dāng)使用實(shí)參初始化形參的時(shí)候會(huì)忽略掉頂層的const。即，形參的頂層const被忽略掉了。
• 當(dāng)形參有頂層的const的時(shí)候，傳給他的常量對(duì)象或者非常量對(duì)象都是可以的。
• void fun(const int i)//fun可以能夠讀取i，但是不可以向i中寫值
• void fun(const int i)//錯(cuò)誤，重復(fù)定義了fun（int） C++允許定義若干具有相同的名字的函數(shù)，前提是不同函數(shù)的形參列表應(yīng)該有明確的區(qū)別。此處是因?yàn)閏onst被忽略掉了，因IC兩個(gè)函數(shù)沒(méi)有任何的區(qū)別，不可以重復(fù)的定義。

指針或者引用形參與const

• 形參的初始化和變量的初始化的方式是一樣的。我們可以使用非常量初始化一個(gè)底層的const對(duì)象，但是反過(guò)來(lái)不可以，同時(shí)一個(gè)普通的引用必須使用相同類型的對(duì)象初始化。

int i = 42;const int *cp = &i; //正確，cp不能改變i,const是頂層的const int &r = i; //正確，r不能改變i,const是頂層的const int *r2 = &i; //正確，r2不能改變i,const是頂層的int *p = cp;//錯(cuò)誤，類型不符int &r3 = r;//錯(cuò)誤，類型不符int &r4 = 42;//錯(cuò)誤，不能用字面值初始化一個(gè)非常量的引用

• 將同樣的規(guī)則使用在參數(shù)傳遞上

盡量使用常量引用

• 把函數(shù)不會(huì)改變的形參定義成（普通的）引用是一種常見的錯(cuò)誤，這么做會(huì)給調(diào)用者一種誤導(dǎo)，即函數(shù)不會(huì)改變它的實(shí)參的數(shù)值。使用引用而非常量引用也會(huì)極大地限制函數(shù)所能接受的實(shí)參類型。
• 不能把const對(duì)象、字面值或者需要類型轉(zhuǎn)換的對(duì)象傳遞給普通的引用形參。這種錯(cuò)誤很難排解
• 這個(gè)是上面提到的代碼，對(duì)其進(jìn)行修改string::size_type find_char(const string &s,char c,string::size_type &occurs)，改為string::size_type find_char(const string &s,char c,string::size_type &occurs)，將string類型的形參定義成常量引用。假如將其定義成普通的string&，沒(méi)有const進(jìn)行修飾。那么在使用的時(shí)候只可以auto index = find_char(“Hello ”,'o',ctr);，編譯會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
• 假如其他函數(shù)將他們的形參定義成常量的引用，那么第二個(gè)版本的函數(shù)無(wú)法在此類函數(shù)上正常使用。假設(shè)在一個(gè)判斷string對(duì)象是否是句子的函數(shù)中使用find_char；

bool is_sentsence(const string &s){//如果s的末尾有一個(gè)句號(hào)且僅有一個(gè)，則是句子string::size_type ctr = 0;return find_char(s,'.',ctr) == s.size()-1 && ctr == 1; }

• 如果find_char()第一個(gè)形參類型是string & ，那么會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤，是因?yàn)閟是常量的引用，但是函數(shù)find_char被定義成可以只能接受普通引用。如果修改is_sentsence函數(shù)的形參類型只會(huì)轉(zhuǎn)移錯(cuò)誤，使得is_sentsence函數(shù)只可以接受非常量的string對(duì)象。
• 正確的思路是改變find_char的函數(shù)的形參。實(shí)在不行才修改is_sentsence函數(shù)，在其內(nèi)部定義一個(gè)string類型的變量，另其為s的副本，然后把這個(gè)string對(duì)象傳遞給find_char()。

6.2.4 數(shù)組形參

• 數(shù)組的兩個(gè)特殊的性質(zhì)使得我們定義和使用作用在數(shù)組上的函數(shù)有影響，這兩個(gè)性質(zhì)是：1，不允許拷貝數(shù)組；2，使用數(shù)組的時(shí)候通常要將其轉(zhuǎn)換為指針，所以當(dāng)為函數(shù)傳遞一個(gè)數(shù)組的時(shí)候，實(shí)際上傳遞的是指向數(shù)組首元素的指針。
• 雖然不能以數(shù)值的方式傳遞數(shù)組，但是可以形參寫成類似數(shù)組的形式。

//盡管形式不同，但是這三個(gè)print的函數(shù)是等價(jià)的//每個(gè)函數(shù)都會(huì)有一個(gè)const int*類型的形參void print(const int *);void print(const int[]); //函數(shù)的意圖是作用于一個(gè)數(shù)組void print(const int[10]); //這里的維度表示我們期望數(shù)組會(huì)含有多少個(gè)元素，實(shí)際上不一定//盡管表現(xiàn)形式不同，但是上面這三個(gè)函數(shù)是等價(jià)的，每個(gè)函數(shù)的唯一形參都是const int *類型的//當(dāng)編譯器處理對(duì)print函數(shù)的調(diào)用的時(shí)候，只會(huì)檢查傳入的參數(shù)是否是const int *類型的int i = 0,j[2] = {0,1};print(&i); //正確，&i的類型是int *print(j); //正確，j轉(zhuǎn)化成int *并且指向j[0]return 0;

• 如果傳遞給print函數(shù)是一個(gè)數(shù)組，則實(shí)參自動(dòng)轉(zhuǎn)化成指向數(shù)組首元素的指針，數(shù)組的大小對(duì)于函數(shù)的調(diào)用沒(méi)有關(guān)系，但是在使用數(shù)組的時(shí)候需要注意到數(shù)組越界的問(wèn)題。

使用標(biāo)記指定數(shù)組的長(zhǎng)度

• 要求數(shù)組本身?yè)碛幸粋€(gè)結(jié)束的標(biāo)記，典型問(wèn)題是C風(fēng)格的字符串中，在字符后面跟著一個(gè)空的字符。

void print(const char *cp){if(cp) //如果cp不是一個(gè)空的指針while(*cp) //只要指針指向的字符不是空的字符串cout << *cp++ ; //輸出當(dāng)前字符的數(shù)值，并將指針向前移動(dòng)一個(gè)位置 } int main(){char s[] = "Hello World!";print(s);return 0; }

• 這種方法適用于那些有著明顯的結(jié)束標(biāo)記，但是該標(biāo)記不會(huì)與普通的數(shù)據(jù)相互混淆的情形，但是不適用于所有的取值都是合法的情形。

使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)規(guī)范

• 管理數(shù)組實(shí)參的第二種方法是傳遞指向數(shù)組首元素和尾后元素的指針

void print(const char *beg,const char *end){//輸出beg到end之間（不包含end）的所有元素while (beg != end){cout << *beg++;} }int main(){char s[] = "Hello";print(begin(s),end(s));return 0; }

• while循環(huán)使用解引用運(yùn)算符和后置遞減運(yùn)算符輸出當(dāng)前元素并且在數(shù)組內(nèi)將beg向前移動(dòng)一個(gè)元素，當(dāng)beg和end指針相等的時(shí)候結(jié)束循環(huán)
• 為了調(diào)用這個(gè)函數(shù)，需要傳入兩個(gè)指針，一個(gè)指向要輸出的首元素，一個(gè)指向尾元素的下一個(gè)位置。具體的調(diào)用方法如上圖所示。此處使用bigin和end函數(shù)提供所需的地址。

顯式傳遞一個(gè)表示數(shù)組大小的形參

• 第三種管理數(shù)組實(shí)參的方法是專門定義一個(gè)表示數(shù)組大小的形參，在C程序和過(guò)去的C++程序中常常使用這種方法。

//const int ia[] 等效于const int* ia //size表示數(shù)組的大小，將它顯式地傳遞給函數(shù)用于控制對(duì)ia元素的訪問(wèn) void print(const int ia[],size_t size){for(size_t i = 0;i != size;i++){cout << ia[i] << endl;} } int main(){int j[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};print(j,end(j) - begin(j));return 0; }

數(shù)組形參和const

• 前三個(gè)函數(shù)都將數(shù)組的形參定義成指向const的指針，對(duì)于引用類型也同樣適用于指針。當(dāng)函數(shù)不需要對(duì)于數(shù)組元素執(zhí)行寫操作的時(shí)候，數(shù)組的形參應(yīng)該是指向const的指針。只有當(dāng)函數(shù)確實(shí)要改變?cè)財(cái)?shù)值的時(shí)候，才會(huì)把形參定義成指向常量的指針。

數(shù)組引用形參

• C++允許將變量定義成數(shù)組的引用，基于同樣的道理，形參也是數(shù)組的引用。這個(gè)時(shí)候，引用形參綁定到對(duì)應(yīng)的實(shí)參上，也就是綁定到數(shù)組上。

//正確，形參是數(shù)組的引用，維度是類型的一部分 void print(int (&arr)[10]){for(auto elem : arr){cout << elem << endl;} }

• 因?yàn)閿?shù)組的大小是構(gòu)成數(shù)組類型的一部分，所以只要不超過(guò)維度，在函數(shù)體內(nèi)就可以放心的使用數(shù)組。
• 但是，如果采用上面的代碼格式就會(huì)限制了print函數(shù)的可用性，即只能將函數(shù)作用于大小是10的數(shù)值。

注意事項(xiàng)?

• &arr的兩端的括號(hào)必不可少
• f(int &arr[10]) //錯(cuò)誤，將arr聲明成了引用類型
• f(int (&arr)[10]) //正確，arr是具有10個(gè)整數(shù)的整型數(shù)組的引用

傳遞多維數(shù)組

• C++實(shí)際上并沒(méi)有多維數(shù)組，所謂的所謂數(shù)組其實(shí)是數(shù)組的數(shù)組。
• 和所有數(shù)組一樣，當(dāng)將多維數(shù)組傳遞給函數(shù)的時(shí)候，真正傳遞的是指向數(shù)組首個(gè)元素的指針。因?yàn)槎嗑S數(shù)組就是數(shù)組的數(shù)組，因此首元素就是一個(gè)數(shù)組，指針是一個(gè)指向數(shù)組的指針。數(shù)組的第二維度以及后面所有的維度的大小都是數(shù)組類型的一部分，不可以忽略。

//matrix指向數(shù)組的首個(gè)元素，該數(shù)組的元素是由10個(gè)整數(shù)構(gòu)成的數(shù)組void print(int (*matrix)[10],int rowSize){}

• 上面的語(yǔ)句是將matrix聲明成指向10個(gè)整數(shù)的數(shù)組的指針。

//再一次強(qiáng)調(diào)，*matrix兩端的括號(hào)必不可少int *matrix[10]; //10個(gè)指針構(gòu)成的數(shù)組int (*matrix)[10]; //指向含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組的指針

• 也可以使用數(shù)組的語(yǔ)法定義函數(shù)，此時(shí)編譯器會(huì)一如既往地忽略掉第一個(gè)維度，所以最好不要把它包括在形參的列表內(nèi)，所以最好不要把它包括在形參列表內(nèi)。
• //等價(jià)定義 void print(int matrix[][10] , int rowSize){}
• matrix的聲明看起來(lái)是一個(gè)二維數(shù)組，實(shí)際上形參是指向含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組的指針。

6.2.5 main 處理命令行選項(xiàng)

• main函數(shù)是演示C++程序如何向函數(shù)傳遞數(shù)組的好例子。到目前為止，使用的是main函數(shù)都是只有空的形參列表的形式。比如int main(){}
• 有時(shí)候確實(shí)需要給main函數(shù)傳遞實(shí)參，一種常見的情況下是用戶通過(guò)設(shè)置一組選項(xiàng)來(lái)確定函數(shù)所要執(zhí)行的操作。
• 例如，假定main函數(shù)位于執(zhí)行prog之內(nèi)，我們可以向程序傳遞下面的選項(xiàng)。
• prog -d -o ofile data0? ?這些命令的選項(xiàng)通過(guò)兩個(gè)可以選擇的形參傳遞給main函數(shù)
• int main (int argc, char *argv[]){? ?}
• 第二個(gè)形參argv是一個(gè)數(shù)組，他的元素是指向C風(fēng)格的字符串的指針，第一個(gè)形參argc表示數(shù)組中字符串的數(shù)量。因?yàn)?#xff0c;第二個(gè)形參是數(shù)組，所以main函數(shù)也可以定義成
• int main(int argc,char **argv[]){? ? },其中argv指向char *
• 當(dāng)形參傳給main函數(shù)之后，argv的第一個(gè)元素指向程序的名字或者一個(gè)空的字符串，接下來(lái)的元素依次傳遞命令行提供的實(shí)參。最后一個(gè)指針之后的元素?cái)?shù)值保證為0。
• 當(dāng)使用arrgv中的實(shí)參時(shí)，一定要記得可選的實(shí)參從arrgv【1】開始，arrgv[0]保存程序的名字，并非用戶的輸入

6.2.6 含有可變形參的函數(shù)

• 一般使用在無(wú)法提前預(yù)知向函數(shù)傳遞幾個(gè)實(shí)參的情形。
• 為了處理不同數(shù)量實(shí)參的函數(shù)，C++11提供了兩個(gè)主要的方法：1，如果所有的類型都相同，可以傳遞一個(gè)名為initializer_list的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)類型；2，如果實(shí)參的類型不同，可以編寫一個(gè)特殊的函數(shù)，也就是所謂的可變參數(shù)模板。
• C++還有一種特殊的形參類型，即省略符號(hào)，可以用它傳遞可變數(shù)量的實(shí)參。介紹的省略符形參一般只適用于與C函數(shù)交互的接口程序。

initializer_list形參

• 適用于函數(shù)的實(shí)參數(shù)量未知但是全部的實(shí)參類型是一致的情形。
• initializer_list是一種標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)類型，用于表示某種特定類型的數(shù)值和數(shù)組，其定義在同名的頭文件中。

initializer_list<T>lst; //默認(rèn)初始化，T類型元素的空的列表initializer_list<T>lst{a,b,c...}; //list元素的數(shù)量和初始值一樣多，lst的元素是對(duì)應(yīng)初始值的副本；列表中的元素是constlst2(lst); //拷貝或者賦值一個(gè)initializer_list對(duì)象不會(huì)拷貝列表中的元素，拷貝之后原始列表和副本共享元素lst.size();//類表中元素的數(shù)量lst.begin();//返回指向lst中首元素的指針lst.end();//返回指向lst中尾元素下一個(gè)未知的指針

• initializer_list和vector一樣，也是一種模板類型，定義initializer_list的時(shí)候也必須說(shuō)明列表中所包含元素的類型
• initializer_list<string> ls;? //initializer_list的元素類型是string
• initializer_list<int> li;? ? //initializer_list的元素類型是int
• initializer_list中的元素永遠(yuǎn)是常量，這一點(diǎn)不同于vector，因此無(wú)法改變initializer_list對(duì)象中元素的數(shù)值。
• 使用如下代碼就可以編寫輸出錯(cuò)誤信息的函數(shù)，使其作用于可以改變的數(shù)量的實(shí)參。

void error_msg(initializer_list<string> il){for(auto beg = il.begin();beg != il.end();++beg){cout << *beg << " "<< endl;} }

• 如果想向initializer_list形參中傳遞一個(gè)數(shù)值的序列，則必須將序列放在一對(duì)花括號(hào)內(nèi)。

省略符形參

• 省略符形參是為了C++程序訪問(wèn)特定的C代碼而設(shè)置的，這些代碼使用了名為varargs的C的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的功能。
• 通常省略形參不應(yīng)該用于其他的目的。
• 省略形參應(yīng)該用于C和C++通用的類型，但是值得注意的是，大多數(shù)的類類型的對(duì)象在傳遞給省略符形參的時(shí)候都無(wú)法正確的拷貝。
• 省略形參只能出現(xiàn)在形參列表的最后一個(gè)位置，形式無(wú)外乎兩種
• void foo(parm_list,...);指定了foo函數(shù)的部分形參的類型，對(duì)應(yīng)于這些形參的實(shí)參將會(huì)執(zhí)行正常的類型檢查，形參后面的逗號(hào)是可以選擇的。
• void foo(...);? 省略符形參所對(duì)應(yīng)的實(shí)參不需要類型的檢查

6.3 返回類型和return語(yǔ)句

• return語(yǔ)句終止當(dāng)前正在執(zhí)行的函數(shù)并將控制權(quán)返回到該函數(shù)被調(diào)用的地方。
• 兩種形式：return ； 和 return expression；

6.3.1 無(wú)返回值函數(shù)

• 沒(méi)有返回值的return語(yǔ)句只能用于返回類型是void的函數(shù)中。返回void的函數(shù)不需要非得有return語(yǔ)句，因?yàn)樵谠擃惡瘮?shù)的最后一句會(huì)隱式執(zhí)行return。
• 通常情況下，void函數(shù)如果想在他的中間位置退出，可以使用return語(yǔ)句，這個(gè)用法類似break。
• 例如：寫一個(gè)swap函數(shù)，使其在參與交換的數(shù)值相等的時(shí)候，什么也不做，直接退出

void swap(int &v1,int &v2){if(v1 == v2){return ;}int tmp = v2;v2 = v1;v1 = tmp; } int main(){int s1 = 1;int s2 = 1;swap(s1,s2);return 0; }

• 一個(gè)返回類型是void的函數(shù)也可以使用return的第二種形式，不過(guò)此時(shí)return語(yǔ)句的expression必須是另外一個(gè)void的函數(shù)。強(qiáng)行令void函數(shù)返回其他類型的表達(dá)式將產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。

6.3.2 有返回值的函數(shù)

• 只要函數(shù)的返回類型不是void，那么函數(shù)內(nèi)部的每一個(gè)return語(yǔ)句必須返回一個(gè)數(shù)值。
• return的返回類型必須和函數(shù)的返回類型相互一致，或者隱式轉(zhuǎn)換成函數(shù)的返回類型
• 在含有return語(yǔ)句的循環(huán)后面的應(yīng)該也有一條return語(yǔ)句，如果沒(méi)有的話該程序是錯(cuò)誤的，很多編譯器都無(wú)法發(fā)現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤

值是如何返回的

• 數(shù)值的返回和初始化一個(gè)變量或者形參的方式是完全一樣的，返回的數(shù)值用于初始化調(diào)用點(diǎn)的一個(gè)臨時(shí)變量，該臨時(shí)變量就是函數(shù)調(diào)用的結(jié)果。
• 必須注意函數(shù)返回局部變量時(shí)的初始化規(guī)則。
• 例子：給定計(jì)數(shù)值、單詞和結(jié)束符之后，判斷計(jì)數(shù)值是否大于1，是的話，返回單詞的復(fù)數(shù)；否的話，返回單詞的原型

//如果str的數(shù)值大于1，返回word的復(fù)數(shù)的形式 string make_plural(size_t ctr, const string &word, char ending){return (ctr > 1) ? word + ending : word; } int main(){string s1 = "Hello Hello string world";cout << make_plural(2,s1,'s') ;return 0; }

• 這個(gè)函數(shù)返回的類型是string，意味著返回值將會(huì)被拷貝到調(diào)用點(diǎn)。因此，該函數(shù)將會(huì)返回一個(gè)word的副本或者一個(gè)未命名的臨時(shí)的string對(duì)象，該對(duì)象是word和string的和。
• 同其他引用的類型一樣，如果函數(shù)返回引用，則該引用僅僅是它所引用對(duì)象的一個(gè)別名。
• 例子：函數(shù)返回兩個(gè)string中形參較短的那個(gè)并且返回其引用，其中形參和返回類型都是const string的引用，不管是調(diào)用函數(shù)還是返回的結(jié)果都不會(huì)真正的拷貝string對(duì)象。

//跳出兩個(gè)string對(duì)象中較短的那個(gè)，并且返回其引用 const string &shorterString(const string &s1,const string &s2){return s1.size() < s2.size() ? s1 : s2; } int main(){string s1 = "Hello Hello string world";string s2 = "Hello Hello";cout << shorterString(s1,s2) ;return 0; }

不要返回局部對(duì)象的引用或者指針

• 函數(shù)執(zhí)行完畢之后，會(huì)釋放掉占用的存儲(chǔ)空間，因此函數(shù)的終止意味著將局部變量的引用指向不再有效的內(nèi)存區(qū)域。
• 錯(cuò)誤的原因在于試圖訪問(wèn)未定義的變量
• 返回局部對(duì)象的指針也是錯(cuò)誤的，函數(shù)完成，局部對(duì)象釋放，指針將會(huì)指向一個(gè)不再可用的內(nèi)存空間

//嚴(yán)重錯(cuò)誤：這個(gè)函數(shù)試圖返回局部對(duì)象的引用 cosnt string &manip(){string ret;//通過(guò)某種凡是改變一下retif(!ret.empty()){return ret;//錯(cuò)誤，返回的是一個(gè)對(duì)于局部變量的引用}else{return "Empty!";//錯(cuò)誤："Empty是一個(gè)局部臨時(shí)的變量"} }

返回類類型函數(shù)和調(diào)用運(yùn)算符

• 調(diào)用運(yùn)算符存在優(yōu)先級(jí)和結(jié)合律，其優(yōu)先級(jí)和點(diǎn)運(yùn)算符號(hào)和箭頭運(yùn)算符號(hào)等同，并且也符合左結(jié)合律。
• 如果函數(shù)返回的指針、引用或者類對(duì)象，就可以通過(guò)函數(shù)調(diào)用的結(jié)果來(lái)訪問(wèn)結(jié)果對(duì)象的成員。
• 例如，通過(guò)如下的形式得到較短的string對(duì)象的長(zhǎng)度(這個(gè)例子相當(dāng)于調(diào)用對(duì)象的子函數(shù))

//跳出兩個(gè)string對(duì)象中較短的那個(gè)，并且返回其引用 const string &shorterString(const string &s1,const string &s2){return s1.size() < s2.size() ? s1 : s2; }int main(){string s1 = "Hello Hello string world";string s2 = "Hello Hello"; // cout << shorterString(s1,s2) ;auto sz = shorterString(s1,s2).size();cout << sz << endl;return 0; }

引用返回左值

• 函數(shù)的返回類型決定了函數(shù)的調(diào)用是否是左值。
• 返回引用的函數(shù)得到左值，其他類型的函數(shù)返回右值。可以像使用其他左值的使用方式一樣來(lái)返回引用的函數(shù)的調(diào)用，特別的是，可以為返回類型是非常量的引用的函數(shù)的結(jié)果進(jìn)行賦值。

char &get_val(string &str,string::size_type ix){return str[ix]; } int main(){string a("a Value"); //輸出a valuecout << a << endl;get_val(a,0) = 'A';//將s[0]的數(shù)值改為Acout << a << endl; //將輸出A valuereturn 0; }

• 返回讀的值是引用，因此調(diào)用是一個(gè)左值，和其他的左值一樣他也能出現(xiàn)在賦值運(yùn)算符號(hào)的左側(cè)
• 如果返回的類型是對(duì)于常量的引用，不能給調(diào)用的結(jié)果賦值

列表初始化返回值

• 函數(shù)可以返回花括號(hào)內(nèi)包圍的熟知的列表。類似于其他返回的結(jié)果，此處的列表也用來(lái)對(duì)于對(duì)于表示函數(shù)返回的臨時(shí)量進(jìn)行初始化。如果列表為空，臨時(shí)量執(zhí)行數(shù)值初始化，否則返回的數(shù)值由函數(shù)的返回的類型決定。

主函數(shù)main的返回?cái)?shù)值

• 函數(shù)的返回類型不是void，必須返回一個(gè)數(shù)值，但是mian函數(shù)例外，允許main函數(shù)沒(méi)有return語(yǔ)句直接結(jié)束。如果控制到達(dá)了main函數(shù)的結(jié)尾而且沒(méi)有return語(yǔ)句，編譯器會(huì)隱式插入一個(gè)返回為0的return語(yǔ)句。
• mian函數(shù)的返回?cái)?shù)值可以看做是狀態(tài)的指示器。返回0表示執(zhí)行成功，其他數(shù)值表示返回失敗，其中非0的數(shù)值由具體機(jī)器而定。為了使得返回的類型和機(jī)器無(wú)關(guān)，可以引入兩個(gè)預(yù)處理的變量，分別用來(lái)表示成功和失敗。

if(1){return EXIT_SUCCESS;}else{return EXIT_FAILURE;}

• 其中EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE定義在頭文件cstdlib頭文件中
• 因?yàn)樯厦鎯蓚€(gè)變量屬于預(yù)處理變量，因此既不需要在前面加上std：：也不能在using聲明中出現(xiàn)。

遞歸

• 如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用了它自身，無(wú)論是直接還是間接調(diào)用都稱該函數(shù)是遞歸函數(shù)。
• 例子：使用遞歸函數(shù)實(shí)現(xiàn)求階乘的功能

int factorial(int val){if(val > 1 ){return factorial(val - 1) * val;return 1;} } int main(){cout << factorial(5) << endl;return 0; }

• 注意事項(xiàng)，在使用遞歸函數(shù)的時(shí)候，一定會(huì)包含一支路徑是不包含遞歸調(diào)用的，否則函數(shù)將會(huì)永遠(yuǎn)的執(zhí)行下去。

6.3.3 返回?cái)?shù)組的指針

• 因?yàn)閿?shù)組不能被拷貝，因此函數(shù)不會(huì)返回?cái)?shù)組。但是，函數(shù)可以返回?cái)?shù)組的指針或者引用，其中最為有效的方法是使用類型別名的方式。

typedef int arrT[10];//arrT是一個(gè)類型的別名，它表示的類型是含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組using arrT = int[10];//arrT的等價(jià)聲明arrT* func(int i);//func返回一個(gè)指向含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組的指針

聲明一個(gè)返回?cái)?shù)組指針的函數(shù)

• 要想在聲明func時(shí)不使用類型別名，必須牢記被定義的名字后面的數(shù)組的維度

int arr[10]; //arr是一個(gè)含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組int *p1[10]; //p1是一個(gè)含有10個(gè)指針的數(shù)組int (*p2)[10] = &arr; //p2是一個(gè)指針，指向含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組

• Type （*function（parameter_list））[dimension]
• 其中Type表示元素的類型，dimension表示數(shù)組的大小，（*function（parameter_list））兩邊的括號(hào)必須存在，就像上面對(duì)于p2的定義一樣，如果沒(méi)有這對(duì)括號(hào)，函數(shù)的返回類型是指針的數(shù)組。

例子

• int (*func(int i))[10];
• func(int i)表示調(diào)用func函數(shù)的時(shí)候需要一個(gè)int類型的實(shí)參
• (*func(int i))[10] 表示解引用func的調(diào)用將得到一個(gè)大小是10的數(shù)組
• int (*func(int i))[10]表示數(shù)組中的元素類型是int類型

使用尾置返回類型

• 可以使用尾置返回類型來(lái)替代上面提到的func聲明的方法。
• 任何函數(shù)都可以使用尾置返回，即使是返回類型比較復(fù)雜的函數(shù)也仍然可以使用，比如返回類型是數(shù)組的指針或者數(shù)組的引用。
• 尾置返回類型跟在形參列表的后面，并且以一個(gè)->符號(hào)開頭。為了表示函數(shù)真正的返回類型跟在形參列表之后，在本應(yīng)該出現(xiàn)返回類型的地方放置一個(gè)auto。

//func接受一個(gè)int類型的實(shí)參，返回一個(gè)指針，這個(gè)指針指向含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組 auto func(int i) -> int(*)[10];

• 把函數(shù)的返回值類型放在了形參列表的后面，所以func函數(shù)返回的是一個(gè)指針，并且這個(gè)指針指向了含有10個(gè)整數(shù)的數(shù)組

使用decltype(這一部分有問(wèn)題)

• decltype關(guān)鍵字一般用于知道函數(shù)返回的指針指向哪個(gè)數(shù)組的時(shí)候進(jìn)行對(duì)于返回類型的聲明。
• 例子：函數(shù)返回一個(gè)指針，該指針可以根據(jù)參數(shù)i的不同指向兩個(gè)已知數(shù)組中的一個(gè)

int odd[] = {1,3,5,7,9};int even[] = {0,2,4,6,8};//返回一個(gè)指針，這個(gè)指針指向含有5個(gè)整數(shù)的數(shù)組decltype (odd) *arrPtr (int i){return (i % 2) ? &odd :&even;}

• 程序無(wú)法執(zhí)行
• decltype并不負(fù)責(zé)把數(shù)組類型轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的指針，所以decltype的結(jié)果是一個(gè)數(shù)組，要想表示attPtr返回指針還必須在函數(shù)生命的時(shí)候加上一個(gè)*號(hào)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ primer第六章函数的学习的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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