C++中函數(shù)的用法小結(jié)
函數(shù)在C++中的使用，無非2種地方，一處是函數(shù)的定義，一處是函數(shù)的調(diào)用。而函數(shù)的定義則非常簡單，由三個部分組成：函數(shù)的返回類型、函數(shù)名和函數(shù)的形參表。當然，這里不同的函數(shù)定義可以還會稍有不同，比如類的成員函數(shù)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)等。這里我們主要討論函數(shù)的調(diào)用時需要注意的一些問題。
一、參數(shù)傳遞
我們將函數(shù)定義或聲明里的參數(shù)叫形參，而在調(diào)用函數(shù)時傳入的參數(shù)叫實參。那么根據(jù)形參類型的不同，有幾下形式的參數(shù)傳遞。
1，非引用形參
1）普通的內(nèi)置類型
普通非引用類型的參數(shù)通過復制對應的實參實現(xiàn)形參的初始化。當用實參的副本初始化形參時，函數(shù)并沒有訪問調(diào)用所傳遞的實參的本身，因此函數(shù)不可能改實參的值。比如下面的交換兩個數(shù)的程序：
void swap(int v1, int v2)
{
int temp = v1;
v2 = v1;
v1 = temp;
}
swap(a, b);// 調(diào)用swap
上面程序中，實參為a與b，但是在調(diào)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(shù)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(shù)內(nèi)并無法改變實參的指針值。只是函數(shù)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(diào)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(shù)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(diào)用普通的非引用類型形參的函數(shù)，并不能實現(xiàn)。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(diào)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(shù)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(shù)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(shù)會改變字符串的內(nèi)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(shù)時，有兩點值得注意：
不要用const限定的實參或字面值來調(diào)用非const引用形參函數(shù)。因為這樣函數(shù)內(nèi)，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(lián)。
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(xiàn)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(shù)組形參：由于數(shù)組不能復制，所以不能直接編寫數(shù)組類型的形參函數(shù)，一般通過傳遞指向數(shù)組的元素的指針來處理數(shù)組。值得注意的是在通過引用傳遞數(shù)組時，在調(diào)用函數(shù)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(shù)的返回值
1）沒有返回值
很多函數(shù)并沒有返回值，尤其是現(xiàn)在C++風格，習慣于把需要的結(jié)果作為引用形參。這類型函數(shù)一般沒有return語句，有時候有return是使函數(shù)中途中斷執(zhí)行。
2）返回非引用類型
這種情況在函數(shù)調(diào)用處，程序會用一個臨時變量復制函數(shù)的返回值。
3）返回引用
當函數(shù)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(shù)體內(nèi)定義，當函數(shù)執(zhí)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(shù)
出現(xiàn)在相同作用域中的兩個函數(shù)，如果具有相同的名字而形參不同，則稱為重載函數(shù)。
1）注意區(qū)分函數(shù)重載與重復聲明
有些看起來不同的形參，本質(zhì)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(shù)
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(shù)，將屏蔽所有全局作用的同名函數(shù)。下面例子顯示，即使全局作用的函數(shù)更加匹配調(diào)用的實參類型，但是仍然調(diào)用的是局部的函數(shù)。
void print(int);
int main()
{
void print(double);
print(42);
return 0;
}
上面程序中，將調(diào)用void print(double)函數(shù)，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(shù)重載，將存在函數(shù)調(diào)用到底與哪個重載函數(shù)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(shù)
假如我們調(diào)用f(4.2)，那么先找到同名函數(shù)，并且在作用域內(nèi)可見，上面例子中5個函數(shù)都滿足。
第二步：選擇可行的函數(shù)
必須滿足2個條件：一是函數(shù)形參與該調(diào)用實參個數(shù)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(zhuǎn)換為對應的形參類型。這里我們再調(diào)用f(4.2)時，排除了1、4、5號函數(shù)，只剩下2與3。其中2號函數(shù)可以通過類型轉(zhuǎn)換來滿足。
第三步：尋找最佳匹配
在經(jīng)過第二步確定后，剩下2與3函數(shù)，那么2需要進行類型轉(zhuǎn)換，顯然3是最佳匹配了。
但是如果這樣調(diào)用f(42,4.2)。這時候就會出現(xiàn)二義性，編譯器將提示。
還有一種要注意的就是有默認參數(shù)的函數(shù)，比如我們定義6號函數(shù)為void f(double,int =1);那么在調(diào)用f(4.2)時就會有二義性。
可基于函數(shù)的引用形參是指向const對象還是指向非const對象實現(xiàn)函數(shù)重載。
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