C++ 函式

C++ 函式

函式是一組一起執行一個任務的語句。每個 C++ 程式都至少有一個函式，即主函式 main() ，所有簡單的程式都可以定義其他額外的函式。

您可以把程式碼劃分到不同的函式中。如何劃分程式碼到不同的函式中是由您來決定的，但在邏輯上，劃分通常是根據每個函式執行一個特定的任務來進行的。

函式宣告告訴編譯器函式的名稱、返回型別和引數。函式定義提供了函式的實際主體。

C++ 標準庫提供了大量的程式可以呼叫的內建函式。例如，函式 strcat() 用來連線兩個字串，函式 memcpy() 用來複制記憶體到另一個位置。

函式還有很多叫法，比如方法、子例程或程式，等等。

定義函式

C++ 中的函式定義的一般形式如下：

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

在 C++ 中，函式由一個函式頭和一個函式主體組成。下面列出一個函式的所有組成部分：

  • 返回型別：一個函式可以返回一個值。return_type 是函式返回的值的資料型別。有些函式執行所需的操作而不返回值，在這種情況下，return_type 是關鍵字 void。
  • 函式名稱：這是函式的實際名稱。函式名和引數列表一起構成了函式簽名。
  • 引數：引數就像是佔位符。當函式被呼叫時，您向引數傳遞一個值，這個值被稱為實際引數。引數列表包括函式引數的型別、順序、數量。引數是可選的，也就是說，函式可能不包含引數。
  • 函式主體：函式主體包含一組定義函式執行任務的語句。

例項

以下是 max() 函式的原始碼。該函式有兩個引數 num1 和 num2，會返回這兩個數中較大的那個數：

// 函式返回兩個數中較大的那個數 int max(int num1, int num2) { // 區域性變數宣告 int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; }

函式宣告

函式宣告會告訴編譯器函式名稱及如何呼叫函式。函式的實際主體可以單獨定義。

函式宣告包括以下幾個部分：

return_type function_name( parameter list );

針對上面定義的函式 max()，以下是函式宣告：

int max(int num1, int num2);

在函式宣告中，引數的名稱並不重要，只有引數的型別是必需的，因此下面也是有效的宣告：

int max(int, int);

當您在一個原始檔中定義函式且在另一個檔案中呼叫函式時，函式宣告是必需的。在這種情況下，您應該在呼叫函式的檔案頂部宣告函式。

呼叫函式

建立 C++ 函式時，會定義函式做什麼，然後通過呼叫函式來完成已定義的任務。

當程式呼叫函式時，程式控制權會轉移給被呼叫的函式。被呼叫的函式執行已定義的任務，當函式的返回語句被執行時，或到達函式的結束括號時，會把程式控制權交還給主程式。

呼叫函式時，傳遞所需引數，如果函式返回一個值，則可以儲存返回值。例如：

例項

#include <iostream> using namespace std; // 函式宣告 int max(int num1, int num2); int main () { // 區域性變數宣告 int a = 100; int b = 200; int ret; // 呼叫函式來獲取最大值 ret = max(a, b); cout << "Max value is : " << ret << endl; return 0; } // 函式返回兩個數中較大的那個數 int max(int num1, int num2) { // 區域性變數宣告 int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; }

把 max() 函式和 main() 函式放一塊，編譯原始碼。當執行最後的可執行檔案時，會產生下列結果：

Max value is : 200

函式引數

如果函式要使用引數，則必須宣告接受引數值的變數。這些變數稱為函式的形式引數。

形式引數就像函式內的其他區域性變數，在進入函式時被建立，退出函式時被銷燬。

當呼叫函式時，有三種向函式傳遞引數的方式：

呼叫型別描述
傳值呼叫該方法把引數的實際值賦值給函式的形式引數。在這種情況下，修改函式內的形式引數對實際引數沒有影響。
指標呼叫該方法把引數的地址賦值給形式引數。在函式內，該地址用於訪問呼叫中要用到的實際引數。這意味著，修改形式引數會影響實際引數。
引用呼叫該方法把引數的引用賦值給形式引數。在函式內，該引用用於訪問呼叫中要用到的實際引數。這意味著，修改形式引數會影響實際引數。

預設情況下，C++ 使用傳值呼叫來傳遞引數。一般來說，這意味著函式內的程式碼不能改變用於呼叫函式的引數。之前提到的例項，呼叫 max() 函式時，使用了相同的方法。

引數的預設值

當您定義一個函式，您可以為引數列表中後邊的每一個引數指定預設值。當呼叫函式時，如果實際引數的值留空，則使用這個預設值。

這是通過在函式定義中使用賦值運算子來為引數賦值的。呼叫函式時，如果未傳遞引數的值，則會使用預設值，如果指定了值，則會忽略預設值，使用傳遞的值。請看下面的例項：

例項

#include <iostream> using namespace std; int sum(int a, int b=20) { int result; result = a + b; return (result); } int main () { // 區域性變數宣告 int a = 100; int b = 200; int result; // 呼叫函式來新增值 result = sum(a, b); cout << "Total value is :" << result << endl; // 再次呼叫函式 result = sum(a); cout << "Total value is :" << result << endl; return 0; }

當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Total value is :300
Total value is :120

Lambda 函式與表示式

C++11 提供了對匿名函式的支援,稱為 Lambda 函式(也叫 Lambda 表示式)。

Lambda 表示式把函式看作物件。Lambda 表示式可以像物件一樣使用，比如可以將它們賦給變數和作為引數傳遞，還可以像函式一樣對其求值。

Lambda 表示式本質上與函式宣告非常類似。Lambda 表示式具體形式如下:

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

例如：

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

如果沒有返回值可以表示為：

[capture](parameters){body}

例如：

[]{ ++global_x; }

在一個更為複雜的例子中，返回型別可以被明確的指定如下：

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

本例中，一個臨時的引數 z 被建立用來儲存中間結果。如同一般的函式，z 的值不會保留到下一次該不具名函式再次被呼叫時。

如果 lambda 函式沒有傳回值（例如 void），其返回型別可被完全忽略。

在Lambda表示式內可以訪問當前作用域的變數，這是Lambda表示式的閉包（Closure）行為。 與JavaScript閉包不同，C++變數傳遞有傳值和傳引用的區別。可以通過前面的[]來指定：

[]      // 沒有定義任何變數。使用未定義變數會引發錯誤。
[x, &y] // x以傳值方式傳入（預設），y以引用方式傳入。
[&]     // 任何被使用到的外部變數都隱式地以引用方式加以引用。
[=]     // 任何被使用到的外部變數都隱式地以傳值方式加以引用。
[&, x]  // x顯式地以傳值方式加以引用。其餘變數以引用方式加以引用。
[=, &z] // z顯式地以引用方式加以引用。其餘變數以傳值方式加以引用。

另外有一點需要注意。對於[=]或[&]的形式，lambda 表示式可以直接使用 this 指標。但是，對於[]的形式，如果要使用 this 指標，必須顯式傳入：

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