C++入坑系列(五)函数与数组

前言

无论是在C语言还是C++中，函数都是十分重要的内容。可谓是整个程序的基础，一个优秀的工程程序，必定是由许多功能各异的函数组成。今天，我们就先来聊一聊函数，聊一聊函数与数组之间的关系。

函数的三要素

函数的组成

函数由三部分组成，分别是：返回值、函数名、参数列表，具体形式如下：

返回值 函数名(参数列表)

其中，返回值可以是除数组之外的任意数据类型，比如：整型、浮点型、结构体、类…
而函数名实际上就是函数的地址，参数列表指的是函数的形参或者实参。

函数的使用方法

在使用函数时，需要完成下述工作：
1、提供函数原型，即函数声明，描述了函数与编译器之间的接口，便于编译器查找函数；
2、提供函数定义，即函数实现；
3、调用函数

函数的参数传递与返回值

在C++中，提供了三种函数传递参数的方法，分别是：
1、值传递(包括传递空值)；
2、地址传递；
3、引用传递
相对应的，函数的返回值也可以分为三种，分别是：
1、返回一个数值(包括返回空值)；
2、返回一个地址；
3、返回一个引用。

函数与数组之间的爱恨情仇

函数返回数组的方法

在C++中，函数的返回值不能是数组，但是我们可以将数组作为结构体或者对象的成员进行返回。同时，我们不能对数组进行整体赋值，但是当数组作为结构体或者对象的成员时，便可以进行实现数组的整体赋值。如下：

//函数返回数组
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct
{
  int arrayTemp[2][4];
}arrayStruct;
arrayStruct& setArray(arrayStruct&,int);
void showArray(arrayStruct& ,int );
int main()
{
    arrayStruct arrayTwo;
    showArray(setArray(arrayTwo,2),2);
	return 0;
}
arrayStruct& setArray(arrayStruct& arraStruct,int row)
{
    for(int i = 0;i < row;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 4;j++)
        {
            arraStruct.arrayTemp[i][j] = j;
        }
    }
    return  arraStruct;
}
void showArray(arrayStruct& arraStruct,int row)
{
    for(int i = 0;i < row;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 4;j++)
        {
            cout << arraStruct.arrayTemp[i][j] << endl;
        }
    }
}

输出结果：

//对数组进行整体赋值
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct
{
  int arrayTemp[2][4];
}arrayStruct;
arrayStruct& setArray(arrayStruct&,int);
void showArray(arrayStruct& ,int );
int main()
{
    arrayStruct arrayTwo;
    setArray(arrayTwo,2);
    arrayStruct arrayTwoCopy;
    arrayTwoCopy = arrayTwo;//赋值操作
    showArray(arrayTwoCopy,2);//显示赋值后的数组元素
	return 0;
}
arrayStruct& setArray(arrayStruct& arraStruct,int row)
{
    for(int i = 0;i < row;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 4;j++)
        {
            arraStruct.arrayTemp[i][j] = j;
        }
    }
    return  arraStruct;
}
void showArray(arrayStruct& arraStruct,int row)
{
    for(int i = 0;i < row;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 4;j++)
        {
            cout << arraStruct.arrayTemp[i][j] << endl;
        }
    }
}

输出结果：

通过上面的的示例，我们便实现了返回数组以及对数组进行整体赋值的操作！！！

数组作为函数参数

由前面的文章我们知道，数组名就是数组的首地址，也就是数组第一个元素的地址，当我们将数组名作为参数传递给函数时，实际上便是将数组的地址传递给了函数，即上述的地址传递。所以，我们在声明函数时，需要将参数定义为一个指针类型，示例如下：

//程序目的：对数组进行赋值后，打印在屏幕上
void setArray(int*,int length);//赋值函数声明
void showArray(const int*,int length);//打印函数声明
int main()
{
	int arrayTest[10] = {0};
	setArray(arrayTest,sizeof(arrayTest) / sizeof(arrayTest[0]));
	showArray(arrayTest,sizeof(arrayTest) / sizeof(arrayTest[0]));
	return 0;
}
void setArray(int* arrayTemp,int length)//赋值函数定义
{
	for(unsigned int i = 0;i < length;i++)
	{
		arrayTemp[i] = i;
	}
}
void showArray(const int* arrayTemp,int length)//打印函数定义
{
	for(unsigned int i = 0;i < length;i++)
	{
		cout << arrayTemp[i] << "\t";
	}
	cout << endl;
}

程序运行结果：

二维数组作为函数参数

无论是一维数组还是二维数组，数组名都被视为数组的首地址，唯一不同的是：
在一维数组中，数组的首地址是数组第一个元素的地址，而对于二维数组而言，数组的首地址不仅是数组第一个元素的首地址，同时也是数组第一行的首地址。如下：

//一维数组的首地地址
int arrayOne[2] = {3,6};//声明一个一维数组，并进行初始化
cout << "一维数组的首地址为：" << array << endl;
cout << "一维数组的第一个元素的地址" << &array[0] << endl;
//二维数组的首地址
int arrayTwo[2][3] = {{2,3,4},{6,7,8}};//声明一个二维数组并进行初始化
cout << "二维数组的首地址为：" << arrayTwo << endl;
cout << "二维数组的第一个元素的地址" << &arrayTwo[0][0] << endl;
cout << "二维数组的第一行元素的地址" << &arrayTwo[0] << endl;

输出结果如下：

实际上，二维数组可以被理解为是由多个一维数组组成，而一维数组便是只有一行元素的二维数组。
在实际应用中，当我们需要将二维数组作为函数的参数时，一定要注意二维数组的参数传递形式，因为不容易理解，所以容易出错。我们需要牢记的是：我们传递的参数是一个指向数组的指针，而不是由指针组成的数组。如下所示：

//错误参数传递,参数表明其是一个由3个指向int类型的指针组成的数组
int sum(int *arrayTwo[3],int length);
//正确参数传递，参数表明其是一个由3个int数据组成的数组的指针
int sum(int (*arrayTwo)[3],int length);
//或者，这样的形式更容易理解，很容易知道传入的参数是一个二维数组
int sum(int arrayTwo[][3],int length);

在按照上面的示例，将二维数组作为函数参数时，务必将二维数组的列数在参数中进行准确的表示，而行数不需要进行显性的说明，并且说明之后，也不会起作用！！！
简而言之，我们只需要牢记，在将数组作为函数参数时，传输函数的参数一定是指针！！！
测例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

void showArray(int [][4],int);

int main()
{
	int arrayTwo[2][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8}};
	showArray(arrayTwo,2,4);
	return 0;
}
void showArray(int arrayTwo[][4],int row)
{
    for(int i = 0;i < row;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 4;j++)
        {
            cout << arrayTwo[i][j] << endl;
        }
    }
}

输出结果如下：

总结

本文，主要介绍了C++中将一维数组和二维数组作为函数参数时的一些处理方法，但这只涉及普通数组的处理，当我们学习到动态内存分配时，情况将会变得更加复杂，我们将在后续的文章中进行总结学习。
本文如有错误和疏漏之处，还望各位读者不吝指正，谢谢！