C++学习第8篇-函数深入

1. 函数的形参和实参

1）形参和实参

通常的使用，函数参数（形参）和函数自变量（实参）是互通的。

函数形参-在函数原型和函数声明中的变量：



函数实参-函数调用时，传入代替函数形参的变量；



注意：函数的形参只有局部变量的范围，函数调用结束，形参自然销毁；

3种传参方式：传值、传引用和传地址

2. 值传递

值传递-将实参赋值给函数执行；



因为只是传递一个实参的拷贝，函数不能修改原来实参的值；



值传递的优点：

A)可以传递变量、数值和表达式；

B)参数不会被修改；

缺点：传递如结构体、类，需花费很长的时间；

在多数情况下，值传递是最好的函数参数传递方式，灵活和安全。

3. 引用传递

值传递的返回值，只能通过函数的return来实现；

在多数情况下，值传递是合适的；但如需改变参数的值，如重排列一个数组时，修改实参是有效和清晰的；

引用传递，就可以修改参数的值；



再如：



函数一般只有一个返回值，如需返回多个值，只需传递多个引用即可：



2）常量引用传递

引用传递，没有值传递时结构体或者类对象时耗时；引用传递创建真正的实参，不拷贝任何信息；

引用传递中，函数可以修改参数的值；如果不允许修改，可以采用常量引用才传递：



上面例子会出现编译错误的！

使用常量引用传递的几个原因：

A)协助编译器保证不能改变的参数不会修改；B)告诉编程人员留意参数是否会被修改；C)帮助编程人员调试错误值。

记住：通常采用常量引用传递，除非你确实需要改变参数的值。

引用传递的优点：

A)允许函数修改参数的值，有时非常有用的；B)引用不涉及到复制参数的信息，所以较快；

C)可以传递常量引用，防止无目的的修改； D)可以返回多个值。

缺点：

A)非常量引用不能是数值和表达式，只能是变量；B)比较困难清晰说明传递的引用是输入、输出还是两者皆是；

C)不能从函数调用确定参数是否被修改；

引用传递比值传递速度较慢！

4. 地址传递

地址传递是另一种变量传递方式，只传递变量的地址，而不是变量本身；函数形参必须是指针。



地址传递的典型应用在内存动态分配和数组访问：



以上例子中，必须传入数组的长度。

通常，在解引用地址传递的参数之前，最好对其进行空指针判断：



地址传递的优点：

A)允许函数改变参数的值；B)因为不进行拷贝，速度比较快；C)可以返回多个值。

缺点：A)参数不能为数值或表达式，必须是正常的变量；C)所有参数必须检查是否为空指针；D)较值传递慢。

引用传递通常比地址传递安全，引用传递是多数时候使用的方式。

2）值传递、引用传递和地址传递没有很大的区别：

A）引用传递，在编译器处理时，只作为指针处理；

B）和指针和引用传递的主要区别是引用传递有比较清晰和严格的语法；所以引用传递更安全，但相对不够灵活；但在效率上是不相上下的。

D）地址传递只是传递地址的地址值，若函数改变此地址值，只是改变了临时值，没有改变地址的实际值。



尽管地址传递实际上是值传递，但依然可以修改传递地址的存储的值；这时引用传递、地址传递和值传递的区别。

若需通过地址传递来修改参数的实际指向地址，可以传递地址的引用：



结论是：引用是指针，指针的地址是值传递。

5. 返回值是值、引用和地址

值、引用和地址的返回给函数调用几乎是一样的。

1）值返回是最简单和最安全的方式：

返回的变量或表达式可以包含函数声明的局部变量；

对于结构体和类对象是比较慢的；

2）引用返回

引用返回必须是变量，调用者可以继续使用该引用修改变量，很多时候是比较有用的，而且比较快速；

注意不能返回函数的局部定义的变量引用：



3）地址返回

地址返回只能返回变量的地址，不能是数值和表达的；

地址返回也是比较快速的，不能返回局部变量的地址；

若返回的是调用函数的局部定义变量的地址，编译器会产生警告信息的；

地址常用之一就是返回新的分配内存给调用者：



小结：

一般值返回是足够使用的，足够灵活和安全；引用返回和地址返回是比较有用的，特别是针对结构体和类对象的动态分配地址；

注意在引用返回和地址返回时，确保返回的不是函数自定义的局部变量的引用或地址。

6. 内联函数

函数的使用有几大好处：函数代码可重用；比较容易改变和更新代码；使代码更易读和易写；提供了类型检查；

每次的函数调用，往往需要付出更多的操作；就地编码较好；

就地编码即调用函数时，直接将代码嵌入当前位置；这是所谓的内联函数，使用关键字inline

内联函数比较适合短函数，特别是在循环内，而没有分支。

7. 函数重载

函数重载是C++一大特性，允许创建不同的函数使用相同的名称，而使用不同的参数；



注意函数的返回类型不能作为函数重载的标志；使用typedef不能理解为创建一个新的类型；

匹配重载函数可能出现的3中情况：

1) 找到匹配函数；2) 没有找到匹配函数；3) 多个重载函数符合条件（歧义匹配）。

匹配重载函数的过程：

1）寻找最合适的；2）通过合理转换的匹配（参数的升级转换，如char->int）；

3）通过强制的标准转换（如int->double)；4) 当以上都没有找到，C++会遍历用户自定义函数；

歧义匹配属于编译运行错误。

处理歧义匹配：

1）定义一个新的重载函数；

2）显式转换歧义的参数到确定的类型；

小结：函数调用会明显降低函数的灵活性，同时附带少许的风险；函数重载或许比较复杂，但非常实用。

8. 默认参数

默认参数，即函数的形参已经赋予初始值。



默认参数是非常出色的选择，当函数需要的默认的值，用户可以也不需要修改；

注意：多于多个默认值，不能跳过赋值；

A) 所有的默认参数必须是由右到左的；B) 最右边的默认值是最常覆盖修改的；C) 默认值不能作为函数重载的标志。

9. 函数指针

函数指针是比较高级的话题；对于数组名是一个地址，那么函数名可以理解是函数的地址；

函数调用时，首先解引用函数名（即函数地址），获取函数的地址入口，才开始执行；

函数指针即指针指向函数的地址，函数指针可以重定向：

因为()的优先级比*高，所以函数指针必须加括号：



注意：函数指针的签名（包括参数、返回值等）必须匹配指向的函数的签名。

函数指针调用，就如指向的函数的隐式调用一样，如pFoo() ;

函数指针的通常应用是函数实现特定的功能，但你想用户可以自定功能的实现；

如选择排序：





10. 栈和堆

程序使用的内存区域分4个部分：

A)代码区：编译的程序放置的地方；B)全局区：存放全局变量的地方；C)堆：动态分配的变量存放地方；D)栈：形参和局部变量存放的地方。

1）堆-自由存放区，是动态分配的一个巨大缓冲池；



必须知道：顺序的存储请求，不一定得到实际上的顺序存储区域；

当动态分配的内存释放，返回堆，作为新的可以分配的内存；

2）栈：只能从顶部取出和放入的操作：

top()、pop()、push()是常用的操作；

栈是first in, last out（FILO)的结构；

当栈的的存储区域已经满了，就会出现溢出。

不必要详细了解栈的工作细节。

11. 递归

C++的递归就是函数的自身调用。

递归必须有终止条件，否则就为无限递归。如：



再如：求1到nValue的和：



示例3：Fibonacci数：





12. 命名空间

命名空间概念，确切来说不归入函数这部分，但是十分重要的概念。

程序中出现标识符（变量或函数名）在相同的范围，即命名冲突。

这时，可以使用命名空间来解决，通过全局::运算符，来调用所需函数或变量；

亦可以通过using关键字，引入命名空间。

13. 捕捉错误

错误包括断言、错误、退出和异常。

编程中，你不可能避免错误，包括语法和词义错误；

语法错误-没有按照相应的语言的语法格式编程；

词义错误-程序没有按照编程人员的意愿，实现目标；不能被编译器捕捉，

A)逻辑错误；B)冒犯性假设错误。

处理：

A)防御错误；B)探测错误；

2)断言-Assert

如果断言的条件是true，程序不过处理，如果断言的条件是false,则程序发出错误异常消息并终止程序；

至此，C++面向过程编程已学习完毕，后面部分为C++面向对象编程的学习。Have Fun!!!!!!!

【免责特此声明：

1）本内容可能是来自互联网的，或经过本人整理的，仅仅代表了互联网和个人的意见和看法！

2）本内容仅仅提供参考，任何参考该内容造成任何的后果，均与原创作者和本博客作者无关！】