C++ 教程
函數(shù)是一組一起執(zhí)行一個(gè)任務(wù)的語(yǔ)句。每個(gè) C++ 程序都至少有一個(gè)函數(shù),即主函數(shù) main() ,所有簡(jiǎn)單的程序都可以定義其他額外的函數(shù)。
您可以把代碼劃分到不同的函數(shù)中。如何劃分代碼到不同的函數(shù)中是由您來(lái)決定的,但在邏輯上,劃分通常是根據(jù)每個(gè)函數(shù)執(zhí)行一個(gè)特定的任務(wù)來(lái)進(jìn)行的。
函數(shù)聲明告訴編譯器函數(shù)的名稱、返回類(lèi)型和參數(shù)。函數(shù)定義提供了函數(shù)的實(shí)際主體。
C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了大量的程序可以調(diào)用的內(nèi)置函數(shù)。例如,函數(shù) strcat() 用來(lái)連接兩個(gè)字符串,函數(shù) memcpy() 用來(lái)復(fù)制內(nèi)存到另一個(gè)位置。
函數(shù)還有很多叫法,比如方法、子例程或程序,等等。
C++ 中的函數(shù)定義的一般形式如下:
在 C++ 中,函數(shù)由一個(gè)函數(shù)頭和一個(gè)函數(shù)主體組成。下面列出一個(gè)函數(shù)的所有組成部分:
以下是 max() 函數(shù)的源代碼。該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù) num1 和 num2,會(huì)返回這兩個(gè)數(shù)中較大的那個(gè)數(shù):
函數(shù)聲明會(huì)告訴編譯器函數(shù)名稱及如何調(diào)用函數(shù)。函數(shù)的實(shí)際主體可以單獨(dú)定義。
函數(shù)聲明包括以下幾個(gè)部分:
return_type function_name( parameter list );
針對(duì)上面定義的函數(shù) max(),以下是函數(shù)聲明:
int max(int num1, int num2);
在函數(shù)聲明中,參數(shù)的名稱并不重要,只有參數(shù)的類(lèi)型是必需的,因此下面也是有效的聲明:
int max(int, int);
當(dāng)您在一個(gè)源文件中定義函數(shù)且在另一個(gè)文件中調(diào)用函數(shù)時(shí),函數(shù)聲明是必需的。在這種情況下,您應(yīng)該在調(diào)用函數(shù)的文件頂部聲明函數(shù)。
創(chuàng)建 C++ 函數(shù)時(shí),會(huì)定義函數(shù)做什么,然后通過(guò)調(diào)用函數(shù)來(lái)完成已定義的任務(wù)。
當(dāng)程序調(diào)用函數(shù)時(shí),程序控制權(quán)會(huì)轉(zhuǎn)移給被調(diào)用的函數(shù)。被調(diào)用的函數(shù)執(zhí)行已定義的任務(wù),當(dāng)函數(shù)的返回語(yǔ)句被執(zhí)行時(shí),或到達(dá)函數(shù)的結(jié)束括號(hào)時(shí),會(huì)把程序控制權(quán)交還給主程序。
調(diào)用函數(shù)時(shí),傳遞所需參數(shù),如果函數(shù)返回一個(gè)值,則可以存儲(chǔ)返回值。例如:
把 max() 函數(shù)和 main() 函數(shù)放一塊,編譯源代碼。當(dāng)運(yùn)行最后的可執(zhí)行文件時(shí),會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Max value is : 200
如果函數(shù)要使用參數(shù),則必須聲明接受參數(shù)值的變量。這些變量稱為函數(shù)的形式參數(shù)。
形式參數(shù)就像函數(shù)內(nèi)的其他局部變量,在進(jìn)入函數(shù)時(shí)被創(chuàng)建,退出函數(shù)時(shí)被銷(xiāo)毀。
當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí),有三種向函數(shù)傳遞參數(shù)的方式:
調(diào)用類(lèi)型 | 描述 |
---|---|
傳值調(diào)用 | 該方法把參數(shù)的實(shí)際值賦值給函數(shù)的形式參數(shù)。在這種情況下,修改函數(shù)內(nèi)的形式參數(shù)對(duì)實(shí)際參數(shù)沒(méi)有影響。 |
指針調(diào)用 | 該方法把參數(shù)的地址賦值給形式參數(shù)。在函數(shù)內(nèi),該地址用于訪問(wèn)調(diào)用中要用到的實(shí)際參數(shù)。這意味著,修改形式參數(shù)會(huì)影響實(shí)際參數(shù)。 |
引用調(diào)用 | 該方法把參數(shù)的引用賦值給形式參數(shù)。在函數(shù)內(nèi),該引用用于訪問(wèn)調(diào)用中要用到的實(shí)際參數(shù)。這意味著,修改形式參數(shù)會(huì)影響實(shí)際參數(shù)。 |
默認(rèn)情況下,C++ 使用傳值調(diào)用來(lái)傳遞參數(shù)。一般來(lái)說(shuō),這意味著函數(shù)內(nèi)的代碼不能改變用于調(diào)用函數(shù)的參數(shù)。之前提到的實(shí)例,調(diào)用 max() 函數(shù)時(shí),使用了相同的方法。
當(dāng)您定義一個(gè)函數(shù),您可以為參數(shù)列表中后邊的每一個(gè)參數(shù)指定默認(rèn)值。當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí),如果實(shí)際參數(shù)的值留空,則使用這個(gè)默認(rèn)值。
這是通過(guò)在函數(shù)定義中使用賦值運(yùn)算符來(lái)為參數(shù)賦值的。調(diào)用函數(shù)時(shí),如果未傳遞參數(shù)的值,則會(huì)使用默認(rèn)值,如果指定了值,則會(huì)忽略默認(rèn)值,使用傳遞的值。請(qǐng)看下面的實(shí)例:
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Total value is :300 Total value is :120
C++11 提供了對(duì)匿名函數(shù)的支持,稱為 Lambda 函數(shù)(也叫 Lambda 表達(dá)式)。
Lambda 表達(dá)式把函數(shù)看作對(duì)象。Lambda 表達(dá)式可以像對(duì)象一樣使用,比如可以將它們賦給變量和作為參數(shù)傳遞,還可以像函數(shù)一樣對(duì)其求值。
Lambda 表達(dá)式本質(zhì)上與函數(shù)聲明非常類(lèi)似。Lambda 表達(dá)式具體形式如下:
[capture](parameters)->return-type{body}
例如:
[](int x, int y){ return x < y ; }
如果沒(méi)有返回值可以表示為:
[capture](parameters){body}
例如:
[]{ ++global_x; }
在一個(gè)更為復(fù)雜的例子中,返回類(lèi)型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(gè)臨時(shí)的參數(shù) z 被創(chuàng)建用來(lái)存儲(chǔ)中間結(jié)果。如同一般的函數(shù),z 的值不會(huì)保留到下一次該不具名函數(shù)再次被調(diào)用時(shí)。
如果 lambda 函數(shù)沒(méi)有傳回值(例如 void),其返回類(lèi)型可被完全忽略。
在Lambda表達(dá)式內(nèi)可以訪問(wèn)當(dāng)前作用域的變量,這是Lambda表達(dá)式的閉包(Closure)行為。 與JavaScript閉包不同,C++變量傳遞有傳值和傳引用的區(qū)別??梢酝ㄟ^(guò)前面的[]來(lái)指定:
[] // 沒(méi)有定義任何變量。使用未定義變量會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。 [x, &y] // x以傳值方式傳入(默認(rèn)),y以引用方式傳入。 [&] // 任何被使用到的外部變量都隱式地以引用方式加以引用。 [=] // 任何被使用到的外部變量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。其余變量以引用方式加以引用。 [=, &z] // z顯式地以引用方式加以引用。其余變量以傳值方式加以引用。
另外有一點(diǎn)需要注意。對(duì)于[=]或[&]的形式,lambda 表達(dá)式可以直接使用 this 指針。但是,對(duì)于[]的形式,如果要使用 this 指針,必須顯式傳入:
[this]() { this->someFunc(); }();