C++中函數的使用方法

2020-02-24 14:31:44

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供稿：網友

函數在C++中是必不可少的存在，而函數一般是由函數的返回類型、函數名和函數的形參表這三個部分組成，而且不同的函數定義可以還會稍有不同，那么我們要怎么使用函數呢？現在我們去看看C++中函數的使用方法。

一、參數傳遞

我們將函數定義或聲明里的參數叫形參，而在調用函數時傳入的參數叫實參。那么根據形參類型的不同，有幾下形式的參數傳遞。

1，非引用形參

1）普通的內置類型

普通非引用類型的參數通過復制對應的實參實現形參的初始化。當用實參的副本初始化形參時，函數并沒有訪問調用所傳遞的實參的本身，因此函數不可能改實參的值。比如下面的交換兩個數的程序：

void swap(int v1, int v2)
{
??? int temp = v1;
??? v2 = v1;
??? v1 = temp;
}

swap(a, b);// 調用swap

上面程序中，實參為a與b，但是在調用時，v1與v2接受的是a與b的副本，所以實際上a與b的值沒有變化。

2）指針形參

函數的形參可以是指針，此時將復制實參指針，其實這類跟1）原理類似，函數內并無法改變實參的指針值。只是函數可以通過復制到的地址改變實參指針所指向的值。

void swap(int* v1, int* v2)
{
??? int temp = *v2;
??? *v2 = *v1;
??? *v1 = temp;
}
int main()
{
??? int a = 10,b = 20;
??? int *p1 = &a,*p2 = &b;
??? swap(p1,p2);
??? return 0;
}

上面程序中定義的swap的形參為指針類型，main中調用swap，實際上swap并不能改變p1與p2的值，只是改變了它們所指向的值。

3）const 形參

對于普通的非引用類型用const修飾實際上是沒有意義的，因為本來函數就不會改變實參的值。像下面的定義，實際中編譯器會忽略const的定義，而將其視為int型。

void fcn(const int i);

2，引用形參

1）在上面的程序中我們看到，如果想交換兩個變量的值，通過調用普通的非引用類型形參的函數，并不能實現。用它們的指針可以，同時我們也可以用引用。

void swap(int& v1, int& v2)
{
??? int temp = v2;
??? v2 = v1;
??? v1 = temp;
}
int main()
{
??? int a = 10,b = 20;
??? swap(a,b);
??? return 0;
}

在實際調用swap時，v1與v2實際相當于a與b的另一個名字。

2）在有的時候我們需要向函數傳遞大型對象，需要使用引用形參，如果直接使用復制實參的形式可以，但是它的效率太低了，甚至有些對象是無法復制的。但是使用引用形參時，我們不希望函數改變了實參傳入的值，我們就可以使用const來限定形參。下面程序用來判斷哪個字符串更長，明顯我們不希望函數會改變字符串的內容，我們就可以用const引用型的形參。

bool isLonger(const string &s1, const string &s2)
{
??? return s1.size() > s2.size();
}

所以，如果使用引用形參的惟一的目的是避免復制實參時，則應將形參定義為const引用。

3）在使用引用形參函數時，有兩點值得注意：

不要用const限定的實參或字面值來調用非const引用形參函數。因為這樣函數內，可以改變實參的值，這不合法。

非const引用形參只能與完全同類型的非const對象關聯。

4）傳遞指向指針的引用

如下有下面的程序：

void swap(int* &v1, int* &v2)
{
??? int* temp = v2;
??? v2 = v1;
??? v1 = temp;
}
int main()
{
??? int a = 10,b = 20;
??? int* p1 = &a, *p2 = &b;
??? swap(p1,p2);
??? return 0;
}

上面的程序依然不能改變a與b的值，但是它改變了p1與p2的值，現在p1指向了b，而p2指向了a。

3，其他類型的形參

1）vector和其他類型的形參：一般在這種類型作為形參時，為了避免復制應該考慮形參聲明為引用類型。C++程序員傾向于傳遞容器中需要處理的元素的迭代器來傳遞容器。

2）數組形參：由于數組不能復制，所以不能直接編寫數組類型的形參函數，一般通過傳遞指向數組的元素的指針來處理數組。值得注意的是在通過引用傳遞數組時，在調用函數時形參與實參的類型要匹配。

void printValues(int (&ar)[10]);
int main()
{
??? int i = 0, j[2] = { 0, 1 };
??? int k[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
??? printValues(i);? //error int不能初始化 int(&)[10]
??? printValues(j);? //error int[2] 不能初始化 int(&)[10]
??? printValues(k);?? // ok
??? return 0;
}

二、函數的返回值

1）沒有返回值

很多函數并沒有返回值，尤其是現在C++風格，習慣于把需要的結果作為引用形參。這類型函數一般沒有return語句，有時候有return是使函數中途中斷執行。

2）返回非引用類型

這種情況在函數調用處，程序會用一個臨時變量復制函數的返回值。

3）返回引用

當函數返回引用類型時，并沒有復制返回值。相反，返回的是對象本身。

在返回引用這種情況下，注意不要返回局部變量的引用，因為局部變量在函數體內定義，當函數執行完后就銷毀了，所謂的引用也就沒有意義了。同理，不要返回指向局部變量的指針。

三、重載函數

出現在相同作用域中的兩個函數，如果具有相同的名字而形參不同，則稱為重載函數。

1）注意區分函數重載與重復聲明

有些看起來不同的形參，本質是相同的。下面代碼中的都是重復聲明的例子

typedef double newDouble;
int func(double i);
int func(newDouble i);? // 沒有新類型

int func1(int, int = 1); //只是提供默認參數
int func1(int ,int);

int func2(int);
int func2(const int);? //對于普通非引用形參用cosnt修飾是沒有意義的

2）重載與作用域

局部聲明的函數，將屏蔽所有全局作用的同名函數。下面例子顯示，即使全局作用的函數更加匹配調用的實參類型，但是仍然調用的是局部的函數。

void print(int);
int main()
{
??? void print(double);
??? print(42);
??? return 0;
}

上面程序中，將調用void print(double)函數，雖然42是int型。

3）重載確定的三個步驟

如果定義了眾多的函數重載，將存在函數調用到底與哪個重載函數相匹配的問題。我們通過下面的示例代碼來說明問題：

void f();? // 1
void f(int);// 2
void f(double);// 3
void f(int, int);// 4
void f(double, double);// 5

第一步：確定候選函數

假如我們調用f(4.2)，那么先找到同名函數，并且在作用域內可見，上面例子中5個函數都滿足。

第二步：選擇可行的函數

必須滿足2個條件：一是函數形參與該調用實參個數相同；第二，每個實參的類型必須與對應的類型匹配，或者可以被隱式轉換為對應的形參類型。這里我們再調用f(4.2)時，排除了1、4、5號函數，只剩下2與3。其中2號函數可以通過類型轉換來滿足。

第三步：尋找最佳匹配

在經過第二步確定后，剩下2與3函數，那么2需要進行類型轉換，顯然3是最佳匹配了。

但是如果這樣調用f(42,4.2)。這時候就會出現二義性，編譯器將提示。

還有一種要注意的就是有默認參數的函數，比如我們定義6號函數為void f(double,int =1);那么在調用f(4.2)時就會有二義性。

可基于函數的引用形參是指向const對象還是指向非const對象實現函數重載。

以上介紹的就是C++中函數的使用方法，看完我們討論函數的調用時需要注意的一些問題后，我們在C++函數的使用中就要注意咯。

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