C++ primer学习笔记第六章函数

朱雀 2020-07-11 16:25 1308阅读 0赞

## 函数基础 ##

*  **函数定义**：包括返回类型、函数名字和0个或者多个**形参**（parameter）组成的列表和函数体。
 *  **调用运算符**：调用运算符的形式是一对圆括号 `()`，作用于一个表达式，该表达式是函数或者指向函数的指针； 圆括号内是用逗号隔开的**实参**（argument）列表。
 *  **形参和实参**：形参和实参的个数和类型必须匹配上
 *  **返回类型**： `void`表示函数不返回任何值。函数的返回类型不能是数组类型或者函数类型，但可以是指向数组或者函数的指针。
 *  **名字**：名字的作用于是程序文本的一部分，名字在其中可见。
 *  **生命周期**：对象的生命周期是程序执行过程中该对象存在的一段时间。
 *  **局部变量**（local variable）：形参和函数体内部定义的变量统称为局部变量。它对函数而言是局部的，对函数外部而言是**隐藏**的。
 *  **自动对象**：只存在于块执行期间的对象。当块的执行结束后，它的值就变成**未定义**的了。
 *  **局部静态对象**： `static`类型的局部变量，生命周期贯穿函数调用前后。
 *  **函数声明**：函数的声明和定义唯一的区别是声明无需函数体，用一个分号替代。函数声明主要用于描述函数的接口，也称函数原型。
 *  **在头文件中进行函数声明**：建议变量在头文件中声明；在源文件中定义。
 *  **分离编译**： `CC a.cc b.cc`直接编译生成可执行文件；`CC -c a.cc b.cc`编译生成对象代码`a.o b.o`； `CC a.o b.o`编译生成可执行文件。

## 参数传递 ##

*  **引用传递**（passed by reference）：又称传引用调用（called by reference），指形参是引用类型，引用形参是它对应的实参的别名。
    
     *  引用形参直接关联到绑定的对象，而非对象的副本。
     *  使用引用形参可以用于**返回额外的信息**。
     *  经常用const引用来避免不必要的复制。
     *  `void swap(int &v1, int &v2)`
 *  **值传递**（passed by value）：又称传值调用（called by value），指实参的值是通过**拷贝**传递给形参。
 *  **指针形参**：常用在C中，C++建议使用引用类型的形参代替指针。
 *  `const形参`：
    
     *  形参的顶层const被忽略。
     *  我们可以使用非常量初始化一个底层const对象，但是反过来不行。
     *  在函数中，不能改变实参的**局部副本**。
     *  尽量使用常量引用。
 *  **数组形参**：
    
     *  当我们为函数传递一个数组时，实际上传递的是指向数组首元素的指针。
     *  要注意数组的实际长度，不能越界。
 *  **main处理命令行选项**：
    
     *  `int main(int argc, char *argv[]){...}`
     *  第一个形参代表参数的个数；第二个形参是参数C风格字符串数组。
 *  **可变形参**：
    
     *  所有实参类型相同，可以使用 `initializer_list`的标准库类型。
     *  实参类型不同，可以使用`可变参数模板`。
     *  省略形参符： `...`，便于C++访问某些C代码，这些C代码使用了 `varargs`的C标准功能。

## 返回类型和return语句 ##

*  **无返回值函数**：没有返回值的 `return`语句只能用在返回类型是 `void`的函数中，返回 `void`的函数不要求非得有 `return`语句。
 *  **有返回值函数**：`return`语句的返回值的类型必须和函数的返回类型相同，或者能够**隐式地**转换成函数的返回类型。
 *  **不要返回局部对象的引用或指针**。
 *  **引用返回左值**：函数的返回类型决定函数调用是否是左值。调用一个返回引用的函数得到左值；其他返回类型得到右值。
 *  **列表初始化返回值**：函数可以返回花括号包围的值的列表。（C++11）
 *  **返回数组指针**：
    
     *  `Type (*function (parameter_list))[dimension]`
     *  使用类型别名： `typedef int arrT[10];` 或者 `using arrT = int[10;]`，然后 `arrT* func() {...}`
     *  使用 `decltype`： `decltype(odd) *arrPtr(int i) {...}`
     *  **尾置返回类型**： 在形参列表后面以一个`->`开始：`auto func(int i) -> int(*)[10]`（C++11）

## 函数重载 ##

*  **重载**：如果同一作用域内几个函数名字相同但形参列表不同，我们称之为重载（overload）函数。
 *  **重载和const形参**：
    
     *  一个有顶层const的形参和没有它的函数无法区分。 `Record lookup(Phone* const)`和 `Record lookup(Phone*)`无法区分。
     *  相反，是否有某个底层const（**指针指向的对象或者内置类型不变**）形参可以区分。 `Record lookup(Account*)`和 `Record lookup(const Account*)`可以区分。
 *  **重载和作用域**：若在内层作用域中声明名字，它将隐藏外层作用域中声明的同名实体，在不同的作用域中无法重载函数名。

## 特殊用途语言特性 ##

*  **默认实参**：
    
     *  `string screen(sz ht = 24, sz wid = 80, char backgrnd = ' ');`
     *  一旦某个形参被赋予了默认值，那么它之后的形参都必须要有默认值。
 *  **内联（inline）函数**：
    
     *  普通函数的缺点：调用函数比求解等价表达式要慢得多。
     *  `inline`函数可以避免函数调用的开销，可以让编译器在编译时内联地展开该函数。
     *  `inline`函数应该在头文件中定义。
 *  **constexpr函数**：
    
     *  指能用于常量表达式的函数。
     *  `constexpr int new_sz() {return 42;}`
     *  函数的返回类型及所有形参类型都要是字面值类型。
     *  constexpr函数应该在头文件中定义。

## 函数匹配 ##

*  重载函数匹配的**三个步骤**：1.候选函数；2.可行函数；3.寻找最佳匹配。
 *  **候选函数**：选定本次调用对应的重载函数集，集合中的函数称为候选函数（candidate function）。
 *  **可行函数**：考察本次调用提供的实参，选出可以被这组实参调用的函数，新选出的函数称为可行函数（viable function）。
 *  **寻找最佳匹配**：基本思想：实参类型和形参类型越接近，它们匹配地越好。

## 函数指针 ##

*  **函数指针**：是指向函数的指针。
 *  `bool (*pf)(const string &, const string &);` 注：两端的括号不可少。
 *  **函数指针形参**：
    
     *  形参中使用函数定义或者函数指针定义效果一样。
     *  使用类型别名或者`decltype`。
 *  **返回指向函数的指针**：1.类型别名；2.尾置返回类型。

## 函数声明（Function Declarations） ##

和变量类似，函数只能定义一次，但可以声明多次。函数声明也叫做函数原型（function prototype）。

函数应该在头文件中声明，在源文件中定义。定义函数的源文件应该包含含有函数声明的头文件。