形式參數(shù)和實際參數(shù)

在調(diào)用函數(shù)時，大多數(shù)情況下，函數(shù)是帶參數(shù)的。主調(diào)函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。前面已提到：在定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名稱為形式參數(shù)(formal parameter，簡稱形參)，在主調(diào)函數(shù)中調(diào)用一個函數(shù)時，函數(shù)名后面括號中的參數(shù)(可以是一個表達(dá)式)稱為實際參數(shù)(actual parameter，簡稱實參)。

【例】調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞。

#include <iostream>
using namespace std;
int max(int x,int y) //定義有參函數(shù)max
{
  int z;
  z=x>y?x:y;
  return(z);
}
int main( )
{
  int a,b,c;
  cout<<"please enter two integer numbers:";
  cin>>a>>b;
  c=max(a,b);//調(diào)用max函數(shù),給定實參為a,b。函數(shù)值賦給c
  cout<<"max="<<c<<endl;
  return 0;
}

運(yùn)行情況如下：

please enter two integer numbers:2 3↙
max=3

有關(guān)形參與實參的說明：
1) 在定義函數(shù)時指定的形參，在未出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時，它們并不占內(nèi)存中的存儲單元，因此稱它們是形式參數(shù)或虛擬參數(shù)，表示它們并不是實際存在的數(shù)據(jù)，只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，函數(shù)max中的形參才被分配內(nèi)存單元，以便接收從實參傳來的數(shù)據(jù)。在調(diào)用結(jié)束后，形參所占的內(nèi)存單元也被釋放。

2) 實參可以是常量、變量或表達(dá)式，如max(3, a+b);但要求a和b有確定的值。以便在調(diào)用函數(shù)時將實參的值賦給形參。

3) 在定義函數(shù)時，必須在函數(shù)首部指定形參的類型(見示例程序第3行)。

4) 實參與形參的類型應(yīng)相同或賦值兼容。例4.2中實參和形參都是整型，這是合法的、正確的。如果實參為整型而形參為實型，或者相反，則按不同類型數(shù)值的賦值規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如實參a的值為3.5，而形參x為整型，則將3.5轉(zhuǎn)換成整數(shù)3，然后送到形參b。字符型與整型可以互相通用。

5) 實參變量對形參變量的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，即單向傳遞，只由實參傳給形參，而不能由形參傳回來給實參。在調(diào)用函數(shù)時，編譯系統(tǒng)臨時給形參分配存儲單元。

請注意：實參單元與形參單元是不同的單元。下圖表示將實參a和b的值2和3傳遞給對應(yīng)的形參x和y。

調(diào)用結(jié)束后，形參單元被釋放，實參單元仍保留并維持原值。因此，在執(zhí)行一個被調(diào)用函數(shù)時，形參的值如果發(fā)生改變，并不會改變主調(diào)函數(shù)中實參的值。例如，若在執(zhí)行max函數(shù)過程中形參x和y的值變?yōu)?0和15，調(diào)用結(jié)束后，實參a和b仍為2和3，見上圖。
函數(shù)的返回值

1) 函數(shù)的返回值是通過函數(shù)中的return語句獲得的。return語句將被調(diào)用函數(shù)中的一個確定值帶回主調(diào)函數(shù)中去。

return語句后面的括號可以要，也可以不要。return后面的值可以是一個表達(dá)式。

2) 函數(shù)值的類型。既然函數(shù)有返回值，這個值當(dāng)然應(yīng)屬于某一個確定的類型，應(yīng)當(dāng)在定義函數(shù)時指定函數(shù)值的類型。

3) 如果函數(shù)值的類型和return語句中表達(dá)式的值不一致，則以函數(shù)類型為準(zhǔn)，即函數(shù)類型決定返回值的類型。對數(shù)值型數(shù)據(jù)，可以自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

函數(shù)調(diào)用的一般形式

函數(shù)調(diào)用的一般形式為：

  函數(shù)名([實參表列]);

如果是調(diào)用無參函數(shù)，則“實參表列”可以沒有，但括號不能省略。如果實參表列包含多個實參，則各參數(shù)間用逗號隔開。實參與形參的個數(shù)應(yīng)相等，類型應(yīng)匹配(相同或賦值兼容)。實參與形參按順序?qū)?yīng)，一對一地傳遞數(shù)據(jù)。但應(yīng)說明，如果實參表列包括多個實參，對實參求值的順序并不是確定的。
函數(shù)調(diào)用的方式

按函數(shù)在語句中的作用來分，可以有以下3種函數(shù)調(diào)用方式：
（1）函數(shù)語句
把函數(shù)調(diào)用單獨(dú)作為一個語句，并不要求函數(shù)帶回一個值，只是要求函數(shù)完成一定的操作。如例4.1中的printstar( );
（2）函數(shù)表達(dá)式
函數(shù)出現(xiàn)在一個表達(dá)式中，這時要求函數(shù)帶回一個確定的值以參加表達(dá)式的運(yùn)算。如c=2*max(a, b);
（3）函數(shù)參數(shù)
函數(shù)調(diào)用作為一個函數(shù)的實參。如：

m=max(a, max(b, c)); //max(b, c)是函數(shù)調(diào)用，其值作為外層max函數(shù)調(diào)用的一個實參

對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型

在一個函數(shù)中調(diào)用另一個函數(shù)(即被調(diào)用函數(shù))需要具備以下條件：
首先被調(diào)用的函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)。
如果使用庫函數(shù)，一般還應(yīng)該在本文件開頭用#include命令將有關(guān)頭文件“包含”到本文件中來。
如果使用用戶自己定義的函數(shù)，而該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)(即主調(diào)函數(shù))在同一個程序單位中，且位置在主調(diào)函數(shù)之后，則必須在調(diào)用此函數(shù)之前對被調(diào)用的函數(shù)作聲明。

所謂函數(shù)聲明(declare)，就是在函數(shù)尚在未定義的情況下，事先將該函數(shù)的有關(guān)信息通知編譯系統(tǒng)，以便使編譯能正常進(jìn)行。

【例】對被調(diào)用的函數(shù)作聲明。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  float add(float x,float y); //對add函數(shù)作聲明
  float a,b,c;
  cout<<"please enter a,b：";
  cin>>a>>b;
  c=add(a,b);
  cout<<"sum="<<c<<endl;
  return 0;
}
float add(float x,float y)//定義add函數(shù)
{
  float z;
  z=x+y;
  return (z);
}

運(yùn)行情況如下：

please enter a, b: 123.68 456.45↙
sum=580.13

注意：對函數(shù)的定義和聲明不是同一件事情。定義是指對函數(shù)功能的確立，包括指定函數(shù)名、函數(shù)類型、形參及其類型、函數(shù)體等，它是一個完整的、獨(dú)立的函數(shù)單位。而聲明的作用則是把函數(shù)的名字、函數(shù)類型以及形參的個數(shù)、類型和順序（注意，不包括函數(shù)體）通知編譯系統(tǒng)，以便在對包含函數(shù)調(diào)用的語句進(jìn)行編譯時，據(jù)此對其進(jìn)行對照檢查（例如函數(shù)名是否正確，實參與形參的類型和個數(shù)是否一致）。

其實，在函數(shù)聲明中也可以不寫形參名，而只寫形參的類型，如

  float add(float, float);

這種函數(shù)聲明稱為函數(shù)原型(function prototype)。使用函數(shù)原型是C和C++的一個重要特點。它的作用主要是： 根據(jù)函數(shù)原型在程序編譯階段對調(diào)用函數(shù)的合法性進(jìn)行全面檢查。如果發(fā)現(xiàn)與函數(shù)原型不匹配的函數(shù)調(diào)用就報告編譯出錯。它屬于語法錯誤。用戶根據(jù)屏幕顯示的出錯信息很容易發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤。

函數(shù)原型的一般形式為：

  函數(shù)類型 函數(shù)名(參數(shù)類型1, 參數(shù)類型2…);

或

  函數(shù)類型 函數(shù)名(參數(shù)類型1 參數(shù)名1, 參數(shù)類型2 參數(shù)名2…);

第(1)種形式是基本的形式。為了便于閱讀程序，也允許在函數(shù)原型中加上參數(shù)名，就成了第(2)種形式。但編譯系統(tǒng)并不檢查參數(shù)名。因此參數(shù)名是什么都無所謂。上面程序中的聲明也可以寫成

  float add(float a, float b); //參數(shù)名不用x、y，而用a、b

效果完全相同。

應(yīng)當(dāng)保證函數(shù)原型與函數(shù)首部寫法上的一致，即函數(shù)類型、函數(shù)名、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)類型和參數(shù)順序必須相同。在函數(shù)調(diào)用時函數(shù)名、實參類型和實參個數(shù)應(yīng)與函數(shù)原型一致。

兩點說明：
1) 前面已說明，如果被調(diào)用函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，可以不必加以聲明。因為編譯系統(tǒng)已經(jīng)事先知道了已定義的函數(shù)類型，會根據(jù)函數(shù)首部提供的信息對函數(shù)的調(diào)用作正確性檢查。

有經(jīng)驗的程序編制人員一般都把main函數(shù)寫在最前面，這樣對整個程序的結(jié)構(gòu)和作用一目了然，統(tǒng)覽全局，然后再具體了解各函數(shù)的細(xì)節(jié)。此外，用函數(shù)原型來聲明函數(shù)，還能減少編寫程序時可能出現(xiàn)的錯誤。由于函數(shù)聲明的位置與函數(shù)調(diào)用語句的位置比較近，因此在寫程序時便于就近參照函數(shù)原型來書寫函數(shù)調(diào)用，不易出錯。所以應(yīng)養(yǎng)成對所有用到的函數(shù)作聲明的習(xí)慣。這是保證程序正確性和可讀性的重要環(huán)節(jié)。

2) 函數(shù)聲明的位置可以在調(diào)用函數(shù)所在的函數(shù)中，也可以在函數(shù)之外。如果函數(shù)聲明放在函數(shù)的外部，在所有函數(shù)定義之前，則在各個主調(diào)函數(shù)中不必對所調(diào)用的函數(shù)再作聲明。例如：

char letter(char, char); //本行和以下兩行函數(shù)聲明在所有函數(shù)之前且在函數(shù)外部
float f(float, float); //因而作用域是整個文件
int i(float, float);
int main( )
{…}//在main函數(shù)中不必對它所調(diào)用的函數(shù)作聲明
char letter(char c1, char c2) //定義letter函數(shù)
{…}
float f(float x, float y)//定義f函數(shù)
{…}
int i(float j, float k) //定義i函數(shù)
{…}

如果一個函數(shù)被多個函數(shù)所調(diào)用，用這種方法比較好，不必在每個主調(diào)函數(shù)中重復(fù)聲明。

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