第六章 函数

函数基础

• 形参和实参：实参是形参的初始值

  • 实参是函数调用时的传入值

  • 形参声明在函数名字后的括号中

    • 每个形参都是一个含有声明符的声明（即使类型一样也必须写出类型）

    • 形参名是可选的，但是我们无法使用未命名的形参

  • 实参应当与形参一一对应（数量和类型）

参数传值

• 引用传递：引用形参是对应实参的别名

  • 使用引用传参可以避免拷贝

  • 函数只能返回一个值，但是可以利用引用形参间接返回值

  • 但是对于不希望被修改的引用形参，尽量定义为常量

• 传值形参：修改形参不会影响实参（对象）的值

  • 注意指针形参，修改形参本身不会影响实参（指针对象），但是通过解地址符修改指针指向的对象是有效的

• const形参

• main处理命令行选项

  • argc表示参数个数

• 含有可变形参的函数（形参数量不固定）

  • 如果形参数量未知，但类型统一，可以使用initializer_list

    • 传入的实参需要用花括号包起来

• 省略符形参：该策略继承于C语言，因此那些可变形参的类型应该为C语言中也有的基本类型

  https://www.runoob.com/cprogramming/c-variable-arguments.html

返回类型于return语句

• 返回类型可以是指针和引用，但是不能是函数内局部变量的指针（函数结束后会被释放）

  • 返回类型为引用，则返回结果为左值

• 如何返回值

• 返回值为数组时，因为数组不能被拷贝，所以应当返回数组的指针或引用

  • 返回数组名，作为数组的地址进行返回，如对一维数组则返回int*

  • 利用using或typedef对数组进行重命名后作为函数返回类型

  • 使用decltype，起到类似重命名的效果，如decltype(arr) *func(int sz)或decltype(arr) &func(int sz)

  • 显式返回数组指针或引用，如int (*func(int sz))[]或int (&func(int sz))[10]

  • 使用尾置返回类型（C++11），如auto func(int sz) → int *

函数重载（overload）

• 虽然函数名相同，但是形参列表有明显的区别（形参名和顶层const不纳入区别的考量）

  • 但是底层const可以作为区分

  

• 函数匹配，即重载确定时，编译器会找到一个与实参最佳匹配的函数

  • 都不匹配或者多个匹配但没有最佳匹配时，都会报错

• 重载与作用域：局部函数（甚至变量）不会重载外部函数，而是会导致外部（全局）函数被隐藏

特殊用途语言特性

• 默认实参：有默认值的形参必须定义在没有默认值的形参之后

  • 但是默认实参可以分开声明

  

  • 形参默认值不一定是字面值

• inline（内联）函数，可以更高效，一般用于目的明确的小函数

  • 但编译器不一定支持内联，即忽略inline关键词

• constexpr函数，返回值不一定是常量，也可能和形参有关，但是实参必须是constexpr

• inline函数和constexpr函数最好定义在头文件中，若不在头文件中定义，则需要（在用到该函数的地方）进行多次相同的定义

• 调试帮助：assert预处理宏，用于检查不能发生的情况

  • assert宏依赖于一个名为NDEBUG的预处理变量，可以#define NDEBUG来关闭assert检查

  • 编译器还定义了一些很有用的预处理变量名

    • __func__：当前调试的函数

    • __FILE__：文件名

    • __LINE__：当前行号

    • __TIME__：编译时间

    • __DATE__：编译日期

函数匹配

• 候选函数：同名，可见
• 可行函数：实参数量符合要求，实参类型匹配或可以转换
• 最佳匹配：有且仅有一条可行函数满足如下要求，否则就会发生二义性错误

• 其中实参到形参的转换分为多个等级

• 应该尽量避免使用这种形参类型相似的函数重载，浮点数尽量用double，整型尽量用int（与字面值的默认类型对应）

函数指针

• 函数指针指向某种特定类型的函数，类型由函数的返回类型和形参类型相关，与函数名无关

  • 函数名与函数指针等价，使用时无需使用取址符和解地址符

• 对于重载函数的指针，必须是指针类型和函数类型的精确匹配（比最佳匹配更严格，即完美匹配）

• 函数指针形参

• 使用typedef，using和decltype可以简化函数的声明
• 同理函数返回值也可以是函数指针，但此时需要显式地指明返回类型为指针

• 但是这种写法的可读性很差，建议重命名函数类型（using，typedef）或decltype或使用auto的后缀声明形式