C++ 函数的介绍

目录

一、基础 二、参数 三、返回类型 四、函数重载与解析 五、内联函数 1.constexpr函数 六、函数指针 七、思考 1、我们常常会见到如下代码，是由什么作用？2、可以用别名定义一个函数类型吗？

一、基础

函数：封装了一段代码，可以在一次执行过程中被反复调用，包含函数头和函数体；

函数头：

函数名称（标识符），用于后续的调用；形式参数，代表函数肇庆学院音乐学院的输入参数；返回类型，函数执行完成后返回结果的类型；

函数体：一个语句块（block），包含具体的计算逻辑；

函数的声明与定义：

函数声明只包含函数头，不包含函数体，通常在头文件中；函数声明可以出现多次，定义通常出现一次（也有例外）；

函数调用：

需要提供函数名与实际参数；实际参数拷贝初始化给形式参数；返回值会拷贝给函数的调用者；栈帧结构（可自行了解下）；

二、参数

对于非模板函数来说，其每个形参都有确定的类型，但形参可以没有名称；

实参到形参的拷贝顺序是不确定的；

函数的形参的传递一般分为：传值、传址、传引用；

变长参数的定义：

1、使用initializer_list传递

#include <initializer_list>void fun(std::initializer_list<int> a){}int main{ fun({1, 2, 3, 4})}

注意：该方法只能传递类型相同的变长参数；

可变长度模板参数使用省略号表示形式参数（一般不使用）

函数的缺省实参注意点：

1、如果某个形参具有缺省参数，那么它右侧的形参都必须具有缺省实参；

void fun(int x=1, int y=2){} // 这里y必须给定缺省值

2、具有缺省实参的函数调用时，传入实参按照从左到右的顺序进行匹配；

3、在一个翻译单元中，每个形参的缺省实参只能定义一次；

4、缺省实参为对象时，实参的缺省值会随对象值的变化而变化；

main函数的版本:

无形参版本（一般使用）带形参版本

int main(int argc, char *argv[]) {}

argc是非负数，表述传入参数个数，argv是一个指针指向传输参数的数组头。

三、返回类型

返回类型的几种书写方式：

经典方法：位于函数头的前部，也是最常规的写法；

c++11220v交流电引入的方式：位于函数头的尾部；

auto fun(int x) -> int{ return x*2;}

c++14引入的方式：返回类型的自动推导；

auto fun(int a){ return a;  // 会根据return语句进行推导}

四、函数重载与解析
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函数重载：使用相同的函数名定义多个函数，每个函数具有不同的参数列表；

注意：不能基于不同的返回类型进行重载；

名称查找：

分为限定查找和非限定查找：有无限定在某个作用域中；非限定查找会进行域的逐级查找——名称隐藏；查找通常只会在已声明的名称集合中进行；

重载解析：在名称查找的基础上进一步选择合适的调用函数；

过滤不能被调用的版本：参数个数不对、无法将实参转为形参、实参不满足形参的限制条件；

五、内联函数

定义：将比较简单的函数逻辑展开到调用函数的部分，避免栈帧销毁，提升性能；

关键字：inline，如果一个函数在多个翻译单元展开，加入这个关键字可以避免重复定义；

1.constexpr函数

定义：之前有介绍常量表达式时用到了该关键字，现在对于函数也可以用该关键字；

作用：使得函数在编译器被执行，当然在有变量情况下也可在运行期执行；

constexpr int f舟山攻略un(int x){    // int y; std::cin >> y;  会报错，该语句需要用户传入参数，只能在运行期执行 return x * 2;}int main{ constexpr int x = fun(2);  // 编译器会翻译成 move eax 4, 去掉constexpr也可以 return x;}

注意：constexpr函数中的语句必须是可以在编译器执行的语句；

拓展：关键字consteval（c++20引入），函数只能在编译器执行；

六、函数指针

作用：可以用于高阶函数中，将函数指针作为参数；

代码案例：

int add(x) { return x + 1};using t = int(int);int fun(k* f, int x){ int tmp = (*f)(x); return tmp * 2;}int main{ std::cout << fun(&add, 50) << std::endl;}

说明：这就是用函数指针定义的一个高阶函数，在之后的很多高阶函数、泛型算法中也是这样的用法；

注意：当函数对象进行赋值或者返回值时，返回的是一个函数指针类型的对象；

七、思考

1、我们常常会见到如下代码，是由什么作用？

extern "c" int fun(int x, int y){    return x + y;}

c语言对于函数是不能重载的，当用c调用c++程序时，往往找不到c++编译后的函数名，可通过如上代码定义一个函数为c类型函数；

2、可以用别名定义一个函数类型吗？

using x = int[3];x a;    // 这是定义了一个数组，同int a[3]using x = int(int);x fun;    // 这是定义了一个int返回类型的函数

函数也是有类型的，可以用别名定义，并且函数类型不包含形参名称，并且只能声明，不能定义；

总结：

本篇主要介绍了函数的基础概念以及一些特殊的函数方法和类型。重点需要注意的就是函数重载以及鲁迅的伤逝函数指针，这个在后续的模板以及泛型编程都会用到；下一篇将讨论c++中的内存，也是最重要的一个部分。

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