一、基礎(chǔ)

函數(shù)：封裝了一段代碼，可以在一次執(zhí)行過(guò)程中被反復(fù)調(diào)用，包含函數(shù)頭和函數(shù)體；

函數(shù)頭：

• 函數(shù)名稱(chēng)（標(biāo)識(shí)符），用于后續(xù)的調(diào)用；
• 形式參數(shù)，代表函數(shù)的輸入?yún)?shù)；
• 返回類(lèi)型，函數(shù)執(zhí)行完成后返回結(jié)果的類(lèi)型；
  

函數(shù)體：一個(gè)語(yǔ)句塊（block），包含具體的計(jì)算邏輯；

函數(shù)的聲明與定義：

• 函數(shù)聲明只包含函數(shù)頭，不包含函數(shù)體，通常在頭文件中；
• 函數(shù)聲明可以出現(xiàn)多次，定義通常出現(xiàn)一次（也有例外）；
  

函數(shù)調(diào)用：

• 需要提供函數(shù)名與實(shí)際參數(shù)；
• 實(shí)際參數(shù)拷貝初始化給形式參數(shù)；
• 返回值會(huì)拷貝給函數(shù)的調(diào)用者；
• 棧幀結(jié)構(gòu)（可自行了解下）；
  

二、參數(shù)

對(duì)于非模板函數(shù)來(lái)說(shuō)，其每個(gè)形參都有確定的類(lèi)型，但形參可以沒(méi)有名稱(chēng)；

實(shí)參到形參的拷貝順序是不確定的；

函數(shù)的形參的傳遞一般分為：傳值、傳址、傳引用；

變長(zhǎng)參數(shù)的定義：

1、使用initializer_list傳遞

#include <initializer_list>
void fun(std::initializer_list<int> a){}

int main
{
 fun({1, 2, 3, 4})
}

注意：該方法只能傳遞類(lèi)型相同的變長(zhǎng)參數(shù)；

• 可變長(zhǎng)度模板參數(shù)
• 使用省略號(hào)表示形式參數(shù)（一般不使用）

函數(shù)的缺省實(shí)參注意點(diǎn)：

1、如果某個(gè)形參具有缺省參數(shù)，那么它右側(cè)的形參都必須具有缺省實(shí)參；

void fun(int x=1, int y=2){} // 這里y必須給定缺省值

2、具有缺省實(shí)參的函數(shù)調(diào)用時(shí)，傳入實(shí)參按照從左到右的順序進(jìn)行匹配；

3、在一個(gè)翻譯單元中，每個(gè)形參的缺省實(shí)參只能定義一次；

4、缺省實(shí)參為對(duì)象時(shí)，實(shí)參的缺省值會(huì)隨對(duì)象值的變化而變化；

main函數(shù)的版本:

• 無(wú)形參版本（一般使用）
• 帶形參版本

int main(int argc, char *argv[]) {}

argc是非負(fù)數(shù)，表述傳入?yún)?shù)個(gè)數(shù)，argv是一個(gè)指針指向傳輸參數(shù)的數(shù)組頭。

三、返回類(lèi)型

返回類(lèi)型的幾種書(shū)寫(xiě)方式：

經(jīng)典方法：位于函數(shù)頭的前部，也是最常規(guī)的寫(xiě)法；

C++11引入的方式：位于函數(shù)頭的尾部；

auto fun(int x) -> int
{
 return x*2;
}

C++14引入的方式：返回類(lèi)型的自動(dòng)推導(dǎo)；

auto fun(int a)
{
 return a;  // 會(huì)根據(jù)return語(yǔ)句進(jìn)行推導(dǎo)
}

四、函數(shù)重載與解析

函數(shù)重載：使用相同的函數(shù)名定義多個(gè)函數(shù)，每個(gè)函數(shù)具有不同的參數(shù)列表；

注意：不能基于不同的返回類(lèi)型進(jìn)行重載；

名稱(chēng)查找：

• 分為限定查找和非限定查找：有無(wú)限定在某個(gè)作用域中；
• 非限定查找會(huì)進(jìn)行域的逐級(jí)查找——名稱(chēng)隱藏；
• 查找通常只會(huì)在已聲明的名稱(chēng)集合中進(jìn)行；
  

重載解析：在名稱(chēng)查找的基礎(chǔ)上進(jìn)一步選擇合適的調(diào)用函數(shù)；

• 過(guò)濾不能被調(diào)用的版本：參數(shù)個(gè)數(shù)不對(duì)、無(wú)法將實(shí)參轉(zhuǎn)為形參、實(shí)參不滿足形參的限制條件；
  

五、內(nèi)聯(lián)函數(shù)

定義：將比較簡(jiǎn)單的函數(shù)邏輯展開(kāi)到調(diào)用函數(shù)的部分，避免棧幀銷(xiāo)毀，提升性能；

關(guān)鍵字：inline，如果一個(gè)函數(shù)在多個(gè)翻譯單元展開(kāi)，加入這個(gè)關(guān)鍵字可以避免重復(fù)定義；

1.constexpr函數(shù)

定義：之前有介紹常量表達(dá)式時(shí)用到了該關(guān)鍵字，現(xiàn)在對(duì)于函數(shù)也可以用該關(guān)鍵字；

作用：使得函數(shù)在編譯器被執(zhí)行，當(dāng)然在有變量情況下也可在運(yùn)行期執(zhí)行；

constexpr int fun(int x){
    // int y; std::cin >> y;  會(huì)報(bào)錯(cuò)，該語(yǔ)句需要用戶傳入?yún)?shù)，只能在運(yùn)行期執(zhí)行
 return x * 2;
}

int main
{
 constexpr int x = fun(2);  // 編譯器會(huì)翻譯成 move eax 4, 去掉constexpr也可以
 return x;
}

注意：constexpr函數(shù)中的語(yǔ)句必須是可以在編譯器執(zhí)行的語(yǔ)句；

拓展：關(guān)鍵字consteval（C++20引入），函數(shù)只能在編譯器執(zhí)行；

六、函數(shù)指針

作用：可以用于高階函數(shù)中，將函數(shù)指針作為參數(shù)；

代碼案例：

int add(x) { return x + 1};
using T = int(int);
int fun(K* F, int x)
{
 int tmp = (*F)(x);
 return tmp * 2;
}

int main
{
 std::cout << fun(&add, 50) << std::endl;
}

說(shuō)明：這就是用函數(shù)指針定義的一個(gè)高階函數(shù)，在之后的很多高階函數(shù)、泛型算法中也是這樣的用法；

注意：當(dāng)函數(shù)對(duì)象進(jìn)行賦值或者返回值時(shí)，返回的是一個(gè)函數(shù)指針類(lèi)型的對(duì)象；

七、思考

1、我們常常會(huì)見(jiàn)到如下代碼，是由什么作用？

extern "C" 
int fun(int x, int y)
{
    return x + y;
}

C語(yǔ)言對(duì)于函數(shù)是不能重載的，當(dāng)用C調(diào)用C++程序時(shí)，往往找不到C++編譯后的函數(shù)名，可通過(guò)如上代碼定義一個(gè)函數(shù)為C類(lèi)型函數(shù)；

2、可以用別名定義一個(gè)函數(shù)類(lèi)型嗎？

using X = int[3];
X a;    // 這是定義了一個(gè)數(shù)組，同int a[3]

using X = int(int);
X fun;    // 這是定義了一個(gè)int返回類(lèi)型的函數(shù)

函數(shù)也是有類(lèi)型的，可以用別名定義，并且函數(shù)類(lèi)型不包含形參名稱(chēng)，并且只能聲明，不能定義；

總結(jié)：

本篇主要介紹了函數(shù)的基礎(chǔ)概念以及一些特殊的函數(shù)方法和類(lèi)型。重點(diǎn)需要注意的就是函數(shù)重載以及函數(shù)指針，這個(gè)在后續(xù)的模板以及泛型編程都會(huì)用到；下一篇將討論C++中的內(nèi)存，也是最重要的一個(gè)部分。

到此這篇關(guān)于C++ 函數(shù)的介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論