【C++】函数的设计与使用（一）编写函数、调用函数

编写函数

独立函数

三大好处：

1. 以一连串函数调用操作取代重复编写相同的程序代码，使程序更易读懂；
2. 可以在不同的程序中使用这些函数；
3. 可以更容易地将工作分配给协作开发团队。

函数四部分

1. 返回类型；
2. 函数名；
3. 参数列表；（类型及名称）
4. 函数体。

先声明，后调用

1. 声明：让编译器检查后续出现的使用方式是否正确——是否有足够的参数、参数类型是否正确等，不必提供函数体，必须指明返回类型、函数名、参数列表（此即所谓的函数原型）；
2. 定义：函数原型及函数体。

return语句

• 函数中的每条return语句都被用来表示该处就是函数的退出点；
• 最后一条语句不为return时，即为隐式退出点。

注意：
函数的返回类型即使是void，也应加上 “ return; ”，能显示退出，就不隐式退出。

举例

//2.1 fibonacci数列（斐波那契数列）
 
#include <iostream>
using namespace std; //指定运行空间
 
bool fibon_elem_2(int, int &); 
//此处为函数的前置声明 （forward declaration）
//需包含：函数返回值类型bool，函数名称fibon_elem
//输入参数类型 (int, int&)整型和指针
 
 
int main()
{
    int pos;
    cout << "Please input the position: \n";
    cin >> pos;
 
    int elem;
 
    if (fibon_elem_2(pos, elem)) {
        cout << "The element in the position is: " << elem;
    }
    else{
 
        cout << "The position info was wrong: \n" ;
    }
    return 0;
}
 
 
bool fibon_elem_2(int pos, int &elem)
{
    if (pos <= 0 || pos > 1024) {
        elem = 0; return false;
    }
    if (pos == 1 || pos == 2) {
        elem = 1; return true;
    }
 
    elem = 1;
    int n_2 = 1, n_1 = 1;
 
    for (int ix = 3; ix <= pos; ++ix) {
        elem = n_2 + n_1;
        n_2 = n_1;
        n_1 = elem;
    }
    return true;
}

参考：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42503785/article/details/108179030

调用函数

参数的传递

传值

将对象传入参数，默认情况下其值会被复制一份，成为参数的局部性定义，即传值。

传址

令参数和传入的实际对象产生关联，即传址。
最简单的做法：将参数声明为一个reference。

&：传址

1. 直接对传入的对象进行修改；
2. 降低复制大型对象的额外负担。

*：传址
提领前先检查其值是否非0
（指针可能不指向实际对象，而引用必定代表某个对象）

int ival = 1024;    // 对象，类型为int
int* pi = &ival;    // 指针，指向一个int对象
int& rval = ival;   // 引用，代表一个int对象

冒泡排序法

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void display(vector<int> &vec);
void swap(int &val1, int &val2);		
void bubble_sort(vector<int> &vec);		

int main() {
    int a[8] = {8, 34, 3, 13, 1, 21, 5, 2};
    vector<int> vec(a, a+8);
    cout << "vector before sort: ";
    display(vec);
    cout << "vector after sort: ";
    bubble_sort(vec);
    display(vec);
    return 0;
}
void bubble_sort(vector<int> &vec) {	
    for(int i = 0; i < vec.size(); i++)    
        for(int j = i + 1; j < vec.size(); j++)
            if(vec[j] < vec[i])
                swap(vec[i], vec[j]);
}
void swap(int &val1, int &val2) {   
    // pass by reference, 参数必须为引用类型，否则不能改变原对象的值
    int tmp = val1;
    val1 = val2;
    val2 = tmp;
}
void display(vector<int> &vec) {
    for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
        cout << vec[i] << ' ';
    cout << endl;
}

作用域及范围

生存空间分为：

1. 局部生存空间（局部变量）（local scope）
   仅在函数体有效，需要初始化赋值。
2. 与全局生存空间（全局变量）（file scope）
   在程序内有效，在函数体外赋值，未赋值时，自动赋值为0。

动态内存管理

• 无论是local scope还是file scope，系统都会自动进行内存分配；
• 但第三种储存期形式称为：
  动态范围（dynamic extent），也被称为堆内存（heap memory）， 必须由程序员管理：
  使用new表达式完成分配，使用delete表达式完成释放；
  不及时delete，会出现内存泄漏 (memory leak)。

//动态范围
new Type (initial_value);

//例如
pi= new int (1024);  //创建一个初始值为1024的变量pi
delete pi;  //释放