C++函數的定義、什么是函數
2020-05-23 14:28:02
供稿：網友
在日常生活中，我們經常會用到工具。比如我們畫一個表格需要用到直尺，它可以告訴我們線段的長度；我們開瓶子的時候需要用開瓶器，它可以把瓶子打開；我們在做計算題的時候需要用到計算器，它能夠告訴我們計算結果。
使用工具有些什么好處呢？首先，如果這個工具是現成的，我們就可以不必要自己去做一個這樣的工具，直接拿來就能用（比如開瓶器、計算器）。其次，不管是現成的工具，還是自己做的工具（比如自己做的直尺），一定是能夠多次反復使用的（比如直尺不是用完一次就不能再用的），而且是能夠在各種合適的情況下使用的。（直尺在量程范圍內能量這條線段的長度，也能夠量那條線段的長度。）
在程序設計中，我們也會有各種各樣的“工具”。你告訴比較大小的“工具”兩個不相等的數，這個“工具”能夠告訴你哪個數大；你告訴求正弦值的“工具”一個弧度，這個工具能夠求出這個弧度對應的正弦值等等……這些工具的名字就是函數（Function）。要注意，在程序設計中的函數和數學中的函數有相似的地方，但是它們卻完全是兩碼事，請不要將兩者等同起來。
函數和工具的性質是一樣的。如果有一個現成求正弦值的函數，我們就不必自己去“造”一個這樣的函數。求正弦值的函數是可以多次使用的，并且可以求出任意實數的正弦值（合適的情況下），但是它卻求不出一個虛數的正弦值（不合適的情況下）。
如何定義和使用函數
有時候我們會知道一個工具有什么功能，但是卻因為對其陌生而不會使用，這時候要使用它可能會發生一些困難。除了自己有空去摸索一下以外，最有效的辦法就是去看說明書了。說明書里會告訴你什么東西放在什么位置上，使用了以后會產生什么效果之類的。
同工具一樣，每個函數也有其自己的說明書，告訴用戶如何調用（就是使用的意思）這個函數。這份說明書就稱為這個函數的原型。它的格式為：
產生結果類型 函數名(參數1，參數2，……參數n)；
函數名相當于工具的名字，比如直尺、計算器等等。產生效果類型相當于使用該工具產生的效果，比如直尺能夠讀出一個長度，計算器能夠顯示一個結果等等。而參數（Parameter）則是表示合適的使用情況，比如直尺應該去量長度而不能去量角度，計算器能計算數值而不能去畫圖等等。
那么我們如何來閱讀函數的“說明書”呢？我們先來看兩個例子：
⑴int max(int a,int b);
這個函數名稱為max，即求出最大的值。運行該函數以后，產生的結果是一個整數。在數學中，我們會有一元函數比如f(x)=2*x+3，也會有多元函數比如g(x,y)=x/4+y等等。我們在使用f(x)或g(x,y)的時候括號內數的位置必須和自變量的字母對應，比如g(4,1)=4/4+1=2，此時x=4并且y=1。我們既不能將其顛倒，也不能寫出g(4)或者g(4,2,1,5)之類的表達式，否則就是錯誤的。程序設計中參數的作用和自變量x，y的作用是類似的。在函數“說明書”中，也交待了哪個位置應該放置什么類型的參數，我們在調用函數的時候要注意參數的類型、順序、個數都要一一對應。
具體使用請看以下的程序：（程序6.1.1）
#include "iostream.h"
int max(int a,int b);//函數原型，假設函數已經定義
int main()
{
int r=3,s=5,t;
t=max(r,s);//使用函數，并記錄產生的結果
cout<<t <<endl;
return 0;
}
運行結果：
5
對于上面這段程序，有兩點要說明。首先，調用函數時放入括號內的變量名r和s與函數原型里a和b的名字是可以不一樣的。就像我可以用尺量各種各樣的紙。但是，它們的數據類型必須相同，如果把一個字符型變量放在這個位置上，就如同用尺去量角度一樣，無法成功的。其次，調用函數后的結果可以認為是一個表達式的值。我們可以把這個結果賦值給一個變量或者將其輸出。當然，我們也可以不保存不輸出這個結果，但是那樣的話，就像是量了長度卻沒有把結果記錄下來。
⑵void output(char c);
這個函數名為output，即輸出。void表示空類型，它同整型、實型一樣，也是一種數據類型。它表示調用該函數后，不會產生任何定量的結果。這是什么意思呢？我們知道，例如榔頭這種工具，它只能產生一些效果，如把釘子砸進木頭里，但是它不會給使用者一個定量的結果。不過我們大可不必擔心它是否完成了我們要它完成的工作。如果榔頭沒把釘子砸進木頭里，要么是榔頭本身質量有問題，要么就是使用者沒有按照要求去使用。若這把榔頭不是用戶自己造的，那么用戶沒有任何責任。
下面我們就來嘗試一下使用這個函數：（程序6.1.2）
#include "iostream.h"
void output(char c); //函數原型，假設函數已經定義
int main()
{
char temp;
cin >>temp;
output(temp);
return 0;
}
運行效果：
T
T
雖然函數沒有產生什么定量的結果，但是其在屏幕上輸出的功能還是達到了。對于產生void（空類型）的函數，我們不必去保存結果了。
程序6.1.1和6.1.2的代碼是不完善的，如果僅用這些代碼去編譯會被告知函數未定義。由于涉及更多的知識，這些代碼將在下一節得到完善。
