第六章函数

原创已于 2024-11-18 12:55:30 修改 · 1k 阅读

8 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++ #开发语言

于 2024-11-17 14:44:28 首次发布

C++学习笔记（自用）专栏收录该内容

18 篇文章

订阅专栏

写在前面：本章在教程视频的原有基础上，增加了对C++中“引用”部分的学习笔记。

6 函数

6.1 函数定义与调用

1.语法

/*********** 函数定义 ***********/
返回值类型 函数名 (形参列表)
{
	函数体内容
	……
	return表达式
}

/*********** 函数调用 ***********/
函数名(传入实参)

2.实例

/************************** 实现角度与弧度制互换 ****************************/

#include<iostream>
using namespace std;

#define pi 3.1415926

/********** 弧度值--->角度值 **********/
float rad2angle(float rad)
{
	return rad / pi * 180;
}

/********** 角度值--->弧度值 **********/
float angle2rad(float angle)
{
	return angle / 180 * pi;
}

/************** 主函数 **************/
int main() {
	float input_rad, input_angle;

	cout << "请输入一个弧度：";
	cin >> input_rad;
	cout << "请输入一个角度：";
	cin >> input_angle;

	printf("%f = %f°\n", input_rad, rad2angle(input_rad));
	printf("%f° = %f\n", input_angle, angle2rad(input_angle));	

	system("pause");
	return 0;
}

3.注意：若函数无返回值，可将返回值类型写作 void ，且不写 return 表达式

6.2 值传递

/****************** 交换两数 *****************/
void my_swap(int a, int b)
{
	int temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

/******************* 主函数 *****************/
int main() {
	int num1 = 1, num2 = 2;
	my_swap(num1, num2);
	cout << "num1 = " << num1 << " , num2 = " << num2 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

/********** 输出结果 **********/
//num1 = 1 , num2 = 2

为什么使用数字交换函数后num1和num2并无变化？

因为函数调用在传入参数时是值传递，即将实参的值传递给函数的形参作为输入**而非地址**，函数内的执行语句是对形参的操作，形参与实参分属与不同的地址，自然对形参（a b）的操作不会对实参（num1 num2）造成任何影响。

为什么函数命名为 my_swap 而非 swap ?

这个问题出现在下面的函数声明中，最初设置的函数名为swap意为交换函数，在验证“函数定义在主函数之后必须在主函数前声明”时，发现无需声明也不会报错，但是实参（num1 num2）却被交换了（输出了num1 = 2 , num2 = 1）？？？？前面不是说形参的行为对实参没有影响吗？

查阅资料之后发现，原来命名空间std内自带了一个swap函数，即std::swap函数，这就解释了为什么不需要声明也不会报错；但是为什么实参被交换了呢？是因为std::swap函数调用时，参数通过引用传递交换了原始变量，即实参的值。所以之后修改了函数名避免冲突。

怎样实现实参的交换呢？

有引用传递和指针传递两种方式：

/**************** 引用传递 ****************/
void swap(int& a, int& b) 
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

/**************** 指针传递 ****************/
void swap(int* a, int* b) 
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

指针在后面会学到，下面重点介绍C++中的“引用”。

6.3 引用

6.3.1 引用的概念

在C++中，引用（reference）是一个变量的别名或另一个名字。通过引用，我们可以间接操作某个变量，就像直接操作它一样。引用的主要作用是提供一种简便的方式，允许函数或代码片段直接访问变量本身，而不是它的副本。

6.3.2 定义引用

1.定义方式：

int x = 10;
int& ref = x;  // ref 是 x 的引用

2.特性：

引用并不是变量的副本，而是变量本身的另一个名字
通过引用进行的操作，实际上是对原始变量的操作
引用必须在定义时初始化
一旦一个引用被初始化，它就与某个变量绑定，不能重新绑定到其他变量

6.3.3 引用用途

作为别名修改变量

对引用的修改等价于对其引用对象的修改

int a = 5;
int& ref = a;  // ref 是 a 的引用
ref = 10;      // 等价于 a = 10
cout << "a = " << a << endl;  // 输出 a = 10

作为函数的输入参数

使得函数可以直接操作传入的变量，而非对副本进行操作

void my_swap(int& a, int& b) 
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main(){
	int num1 = 5,num2 = 10;
	my_swap(num1,num2);	// 此时 num1 = 10,num2 = 5
}

作为函数返回值

允许函数调用结果直接作为左值被修改

int& getMax(int& a, int& b) 
{
    return (a > b) ? a : b;  // 返回较大值的引用
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    getMax(x, y) = 50;  // 修改较大值的变量值为50
}

6.3 函数声明

若函数处于主函数之后，由于程序是顺序执行的，所以必须在主函数之前进行函数声明，以保证主函数可以正确识别该函数名。

float angle2rad(float angle);	// 函数声明

int main(){
	……
	rad_value = angle2rad(input_angle);	// 函数调用
	……
}

float angle2rad(float angle)	// 函数定义
{
	……
}

注意：声明可以多次，定义只能有一次

6.4 函数的分文件编写

创建.h后缀的头文件
创建.cpp后缀的源文件

在头文件中写函数的声明

源文件中各函数需要的头文件
各个函数的声明

#include <iostream>				// 包含源文件中需要的头文件
using namespace std;

void my_swap(int& a,int& b);	// 函数声明

在源文件中写函数的定义

该源文件对应的头文件
各个函数的定义

#include "my_include"			// 包含已创建的头文件名

void my_swap(int& a, int& b)	// 函数定义
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

在主函数对应的源文件中包含自定义的头文件
```
#include <iostream>
#include "my_include"
……
```