一. 函数基础

• 一个典型的函数定义包括以下部分：
  • 返回类型
  • 函数名
  • 由0个或多个形参组成的列表
  • 函数体

1.1 编写函数

//编写一个求阶乘的程序：
int fact(int val)
{
    int ret = 1;
    while (val > 1)
        ret *= val -- ;
    return ret;
}

//函数名是fact，它作用于一个整型参数，返回一个整型值
//return语句负责结束fact并返回ret的值

1.2 调用函数

int main()
{
    int j = fact(5);
    cout << "5! is " << j << endl;

    return 0;
}

//函数的调用完成两项工作：一是用实参初始化函数对应的形参，二是将控制权转移给被调用函数
//此时，主调函数的执行被暂时中断，被调函数开始执行

1.3 形参和实参

//实参是形参的初始值。第一个实参初始化第一个形参，第二个实参初始化第二个形参，依次类推。形参和实参的类型和个数必须匹配

fact("hello");      // 错误：实参类型不正确
fact();             // 错误：实参数量不足
fact(42, 10, 0);    // 错误：实参数量过多
fact(3.14);         // 正确：该实参能转换成int类型，等价于fact(3);

//形参也可以设置默认值，但所有默认值必须是最后几个
//当传入的实参个数少于形参个数时，最后没有被传入值的形参会使用默认值

1.4 函数的形参列表

//函数的形参列表可以为空，但是不能省略

void f1() {/* …. */}            // 隐式地定义空形参列表
void f2(void) {/* … */}         // 显式地定义空形参列表

//形参列表中的形参通常用逗号隔开，其中每个形参都是含有一个声明符的声明。即使两个形参的类型一样，也必须把两个类型都写出来：

int f3(int v1, v2) {/* … */}        // 错误
int f4(int v1, int v2) {/* … */}    // 正确

1.5 函数返回类型

• 大多数类型都能用作函数的返回类型
• 一种特殊的返回类型是void，它表示函数不返回任何值
• 函数的返回类型不能是数组类型或函数类型，但可以是指向数组或者函数的指针

1.6 局部变量、全局变量与静态变量

• 局部变量只可以在函数内部使用
• 全局变量可以在所有函数内使用
• 当局部变量与全局变量重名时，会优先使用局部变量

二. 参数传递

2.1 传值参数

• 当初始化一个非引用类型的变量时，初始值被拷贝给变量。此时，对变量的改动不会影响初始值

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int f(int x)
  {
      x = 5;
  }
  
  int main()
  {
      int x = 10;
  
      f(x);
      cout << x << endl;
  
      return 0;
  }

   

2.2 传引用参数

• 当函数的形参为引用类型时，对形参的修改会影响实参的值。使用引用的作用：避免拷贝、让函数返回额外信息

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int f(int &x)
  {
      x = 5;
  }
  
  int main()
  {
      int x = 10;
  
      f(x);
      cout << x << endl;
  
      return 0;
  }

   

2.3 数组形参

• 在函数中对数组中的值的修改，会影响函数外面的数组

• 一维数组形参的写法：

  // 尽管形式不同，但这三个print函数是等价的
  void print(int *a) {/* … */}
  void print(int a[]) {/* … */}
  void print(int a[10]) {/* … */}

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  void print(int a[])
  {
      for (int i = 0; i < 10; i ++ )
          cout << a[i] << endl;
  }
  
  int main()
  {
      int a[10];
  
      for (int i = 0; i < 10; i ++ )
          a[i] = i;
  
      print(a);
  
      return 0;
  }

   

• 多维数组形参的写法：

  // 多维数组中，除了第一维之外，其余维度的大小必须指定
  void print(int (*a)[10]) {/* … */}
  void print(int a[][10]) {/* … */}

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  void print(int a[][10])
  {
      for (int i = 0; i < 10; i ++ )
      {
          for (int j = 0; j < 10; j ++ )
              cout << a[i][j] << ' ';
          cout << endl;
      }
  }
  
  int main()
  {
      int a[10][10];
  
      for (int i = 0; i < 10; i ++ )
          for (int j = 0; j < 10; j ++ )
              a[i][j] = j;
  
      print(a);
  
      return 0;
  }

   

三. 返回类型和return语句

• return语句终止当前正在执行的函数并将控制权返回到调用该函数的地方。return语句有两种形式：

  return;
  return expression;

   

3.1 无返回值函数

• 没有返回值的return语句只能用在返回类型是void的函数中。返回void的函数不要求非得有return语句，因为在这类函数的最后一句后面会隐式地执行return。
• 通常情况下，void函数如果想在它的中间位置提前退出，可以使用return语句。return的这种用法有点类似于我们用break语句退出循环

  void swap(int &v1, int &v2)
  {
      // 如果两个值相等，则不需要交换，直接退出
      if (v1 == v2)
          return;
      // 如果程序执行到了这里，说明还需要继续完成某些功能
  
      int tmp = v2;
      v2 = v1;
      v1 = tmp;
      // 此处无须显示的return语句
  }

   

3.2 有返回值的函数

• 只要函数的返回类型不是void，则该函数内的每条return语句必须返回一个值。return语句返回值的类型必须与函数的返回类型相同，或者能隐式地转换函数的返回类型

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int max(int x, int y)
  {
      if (x > y) return x;
  
      return y;
  }
  
  int main()
  {
      int x, y;
      cin >> x >> y;
  
      cout << max(x, y) << endl;
  
      return 0;
  }

   

四. 函数递归

• 在一个函数内部，也可以调用函数本身

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int fact(int n)
  {
      if (n <= 1) return 1;
      return n * fact(n - 1);
  }
  
  int main()
  {
      int n;
      cin >> n;
  
      cout << fact(n) << endl;
  
      return 0;
  }