詳解C++編程中對于函數的基本使用

2020-05-23 14:15:30

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這篇文章主要介紹了詳解C++編程中對于函數的使用,包括函數的參數和返回值以及調用等基本的知識點,需要的朋友可以參考下

形式參數和實際參數

在調用函數時，大多數情況下，函數是帶參數的。主調函數和被調用函數之間有數據傳遞關系。前面已提到：在定義函數時函數名后面括號中的變量名稱為形式參數(formal parameter，簡稱形參)，在主調函數中調用一個函數時，函數名后面括號中的參數(可以是一個表達式)稱為實際參數(actual parameter，簡稱實參)。

【例】調用函數時的數據傳遞。

#include <iostream>

using namespace std;

int max(int x,int y) //定義有參函數max

{

int z;

z=x>y?x:y;

return(z);

}

int main( )

{

int a,b,c;

cout<<"please enter two integer numbers:";

cin>>a>>b;

c=max(a,b);//調用max函數,給定實參為a,b。函數值賦給c

cout<<"max="<<c<<endl;

return 0;

}

運行情況如下：

please enter two integer numbers:2 3↙

max=3

有關形參與實參的說明：

1) 在定義函數時指定的形參，在未出現函數調用時，它們并不占內存中的存儲單元，因此稱它們是形式參數或虛擬參數，表示它們并不是實際存在的數據，只有在發生函數調用時，函數max中的形參才被分配內存單元，以便接收從實參傳來的數據。在調用結束后，形參所占的內存單元也被釋放。

2) 實參可以是常量、變量或表達式，如max(3, a+b);但要求a和b有確定的值。以便在調用函數時將實參的值賦給形參。

3) 在定義函數時，必須在函數首部指定形參的類型(見示例程序第3行)。

4) 實參與形參的類型應相同或賦值兼容。例4.2中實參和形參都是整型，這是合法的、正確的。如果實參為整型而形參為實型，或者相反，則按不同類型數值的賦值規則進行轉換。例如實參a的值為3.5，而形參x為整型，則將3.5轉換成整數3，然后送到形參b。字符型與整型可以互相通用。

5) 實參變量對形參變量的數據傳遞是“值傳遞”，即單向傳遞，只由實參傳給形參，而不能由形參傳回來給實參。在調用函數時，編譯系統臨時給形參分配存儲單元。

請注意：實參單元與形參單元是不同的單元。下圖表示將實參a和b的值2和3傳遞給對應的形參x和y。

調用結束后，形參單元被釋放，實參單元仍保留并維持原值。因此，在執行一個被調用函數時，形參的值如果發生改變，并不會改變主調函數中實參的值。例如，若在執行max函數過程中形參x和y的值變為10和15，調用結束后，實參a和b仍為2和3，見上圖。

函數的返回值

1) 函數的返回值是通過函數中的return語句獲得的。return語句將被調用函數中的一個確定值帶回主調函數中去。

return語句后面的括號可以要，也可以不要。return后面的值可以是一個表達式。

2) 函數值的類型。既然函數有返回值，這個值當然應屬于某一個確定的類型，應當在定義函數時指定函數值的類型。

3) 如果函數值的類型和return語句中表達式的值不一致，則以函數類型為準，即函數類型決定返回值的類型。對數值型數據，可以自動進行類型轉換。

函數調用的一般形式

函數調用的一般形式為：

函數名([實參表列]);

如果是調用無參函數，則“實參表列”可以沒有，但括號不能省略。如果實參表列包含多個實參，則各參數間用逗號隔開。實參與形參的個數應相等，類型應匹配(相同或賦值兼容)。實參與形參按順序對應，一對一地傳遞數據。但應說明，如果實參表列包括多個實參，對實參求值的順序并不是確定的。

函數調用的方式

按函數在語句中的作用來分，可以有以下3種函數調用方式：

(1)函數語句

把函數調用單獨作為一個語句，并不要求函數帶回一個值，只是要求函數完成一定的操作。如例4.1中的printstar( );

(2)函數表達式

函數出現在一個表達式中，這時要求函數帶回一個確定的值以參加表達式的運算。如c=2*max(a, b);

(3)函數參數

函數調用作為一個函數的實參。如：

m=max(a, max(b, c)); //max(b, c)是函數調用，其值作為外層max函數調用的一個實參

對被調用函數的聲明和函數原型

在一個函數中調用另一個函數(即被調用函數)需要具備以下條件：

首先被調用的函數必須是已經存在的函數。

如果使用庫函數，一般還應該在本文件開頭用#include命令將有關頭文件“包含”到本文件中來。

如果使用用戶自己定義的函數，而該函數與調用它的函數(即主調函數)在同一個程序單位中，且位置在主調函數之后，則必須在調用此函數之前對被調用的函數作聲明。

所謂函數聲明(declare)，就是在函數尚在未定義的情況下，事先將該函數的有關信息通知編譯系統，以便使編譯能正常進行。

【例】對被調用的函數作聲明。

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )

{

float add(float x,float y); //對add函數作聲明

float a,b,c;

cout<<"please enter a,b：";

cin>>a>>b;

c=add(a,b);

cout<<"sum="<<c<<endl;

return 0;

}

float add(float x,float y)//定義add函數

{

float z;

z=x+y;

return (z);

}

運行情況如下：

please enter a, b: 123.68 456.45↙

sum=580.13

注意：對函數的定義和聲明不是同一件事情。定義是指對函數功能的確立，包括指定函數名、函數類型、形參及其類型、函數體等，它是一個完整的、獨立的函數單位。而聲明的作用則是把函數的名字、函數類型以及形參的個數、類型和順序(注意，不包括函數體)通知編譯系統，以便在對包含函數調用的語句進行編譯時，據此對其進行對照檢查(例如函數名是否正確，實參與形參的類型和個數是否一致)。

其實，在函數聲明中也可以不寫形參名，而只寫形參的類型，如

float add(float, float);

這種函數聲明稱為函數原型(function prototype)。使用函數原型是C和C++的一個重要特點。它的作用主要是：根據函數原型在程序編譯階段對調用函數的合法性進行全面檢查。如果發現與函數原型不匹配的函數調用就報告編譯出錯。它屬于語法錯誤。用戶根據屏幕顯示的出錯信息很容易發現和糾正錯誤。

函數原型的一般形式為：

函數類型函數名(參數類型1, 參數類型2…);

或

函數類型函數名(參數類型1 參數名1, 參數類型2 參數名2…);

第(1)種形式是基本的形式。為了便于閱讀程序，也允許在函數原型中加上參數名，就成了第(2)種形式。但編譯系統并不檢查參數名。因此參數名是什么都無所謂。上面程序中的聲明也可以寫成

float add(float a, float b); //參數名不用x、y，而用a、b

效果完全相同。

應當保證函數原型與函數首部寫法上的一致，即函數類型、函數名、參數個數、參數類型和參數順序必須相同。在函數調用時函數名、實參類型和實參個數應與函數原型一致。

兩點說明：

1) 前面已說明，如果被調用函數的定義出現在主調函數之前，可以不必加以聲明。因為編譯系統已經事先知道了已定義的函數類型，會根據函數首部提供的信息對函數的調用作正確性檢查。

有經驗的程序編制人員一般都把main函數寫在最前面，這樣對整個程序的結構和作用一目了然，統覽全局，然后再具體了解各函數的細節。此外，用函數原型來聲明函數，還能減少編寫程序時可能出現的錯誤。由于函數聲明的位置與函數調用語句的位置比較近，因此在寫程序時便于就近參照函數原型來書寫函數調用，不易出錯。所以應養成對所有用到的函數作聲明的習慣。這是保證程序正確性和可讀性的重要環節。

2) 函數聲明的位置可以在調用函數所在的函數中，也可以在函數之外。如果函數聲明放在函數的外部，在所有函數定義之前，則在各個主調函數中不必對所調用的函數再作聲明。例如：

char letter(char, char); //本行和以下兩行函數聲明在所有函數之前且在函數外部

float f(float, float); //因而作用域是整個文件

int i(float, float);

int main( )

{…}//在main函數中不必對它所調用的函數作聲明

char letter(char c1, char c2) //定義letter函數

{…}

float f(float x, float y)//定義f函數

{…}

int i(float j, float k) //定義i函數

{…}