【C++】第7章 函数 知识总结

《C++ Primer Plus》第7章知识点总结

简单的知识不再进行赘述

形参：函数头中用于接受传递值的变量

实参：传递给函数的值

使用C++函数，必须完成以下工作：

（1）提供函数定义

（2）提供函数原型

（3）调用函数

函数原型

当函数没有写在main函数前面，而是写在后面时，需要在main前面加上函数的原型，例如下面这个例子

#include <iostream>void cheers(int);//这就是原型double cube(double x);//这就是原型int main(){    using namespace std;    cheers(5);    cube(2);    return 0;}void cheers(int n){    using namespace std;    cout<<n<<endl;}double cube(double x){    return x*x*x;}

从这个例子可以看到，原型有两种写法，一种不提供变量名，只提供了参数类型，如void cheers(int)；另一种提供变量名，如double cube(double x)；

原型确保以下几点：

（1）编译器正确处理函数返回值

（2）编译器检查使用的参数数目是否正确

（3）编译器检查使用的参数类型是否正确

函数和数组

#include <iostream>const int ArSize=8;int sum_arr(int arr[],int n);int main(){    using namespace std;    int cookies[8]={1,2,4,8,16,32,64,128};    int sum=sum_arr(cookies,ArSize);    cout<<sum<<endl;    return 0;}int sum_arr(int arr[],int n){    int total=0;    for(int i=0;i<n;i++)        total=total+arr[i];    return total;}

这是一个最简单的例子

函数如何使用指针来处理数组

首先，在大多数情况下，C++和C语言一样，也将数组名视为指针。C++将数组名解释为其第一个元素的地址

cookies==&cookies[0]

当然，该规则有一些例外：

（1）数组声明使用数组名来标记存储位置

（2）对数组名使用sizeof将得到整个数组的长度（以字节为单位），比如sizeof cookies的值为32，而sizeof arr的值为4。因为sizeof arr只是指针变量的长度

（3）将地址运算符&用于数组名时，将返回整个数组的地址

在上面的例子中，执行了下面的函数调用

int sum_arr(cookies,ArSize);

其中cookies是数组名，而根据c++规则，cookies是其第一个元素的地址，因此函数传递的是地址。由于数组的元素的类型为int，因此cookies的类型必须是int指针，即int*。这表明，正确的函数头应该是：

int sum_arr(int * arr,int n)

其中，int * arr替换了int arr[]。这证明两个函数头都是正确的，因为在C++中，当且仅当用于函数头或函数原型中，int *arr和int arr[]的含义才是相同的。它们都意味着arr是一个int指针。然而，数组表示法（int arr[]）提醒用户，arr不仅指向int，还指向int数组的第一个int。

就目前而言，要牢记以下两个恒等式：

arr[i]==*(ar+i)

&arr[i]==ar+i

将指针（包括数组名）加1，实际上是加上了一个与指针指向的类型的长度（以字节为单位）相等的值。对于便利数组而言，使用指针加法和数组下标时等效的。

为将数组类型和元素数量告诉数组处理函数，请通过两个不同的参数来传递他们

void fillArray(int arr[],int size）;

而不要试图使用方括号表示法来传递数组长度

void fillArray(int arr[size]);——这是错误的

指针和const

为防止函数无意中修改数组的内容，可在声明形参时使用关键字const

void show_array(const double ar[],int n);

该声明表明，指针ar指向的是常量数据。这意味着不能使用ar修改该数据，也就是说可以使用像ar[0]这样的值，但不能修改

我们可以用两种不同的方式将const关键字用于指针

第一种方法是让指针指向一个常量对象，这样可以防止使用该指针来修改所指向的值

第二种方法时将只做了本身声明为常量，这样可以放置改变指针指向的位置

下面来看几个例子

    int age=39;    const int *pt=&age;    //该声明指出，pt指向一个const int（这里为39），因此不能使用pt来修改这个值        *pt+=1;    cin>>*pt;//这两语句都不合法，因为不能使用pt来修改它所指向的值        *pt=20;    age=20;    //pt指向age，pt是const的，而age不是，因此不可以通过pt修改age的值但是可以直接通过age变量来修改age的值        const float g_earth=9.80;    const float *pe=&g_earth;    //这种情况下，既不能使用g_earth来修改值9.80，也不能使用pe来修改        const float g_moon=1.63;    float *pm=&g_moon;    //这种情况在c++中是非法的，因为如果将g_moon的地址赋给pm，    //则可以使用pm来修改g_moon，这使得g_moon的const状态变得无效        int age=39;    const int *pt=&age;    //第二个声明中const只能防止修改pt指向的值（这里为39），而不能防止修改pt的值。    //也就是说可以将一个新地址赋给pt，如下    int sage=80;    pt=&sage;    //此时pt指向地址的值为80，但仍然不能使用pt来修改指针的值        int sloth=3;    const int *ps=&sloth;    int *const finger=&sloth;    //这里仔细观察第二和第三个声明中关键字const位置的不同    //第二个声明中，不允许使用ps来修改sloth的值，但允许将ps指向另一个位置    //第三个声明中，finger只能指向sloth，但允许使用finger来修改sloth的值    //简而言之，finger和*ps都是const，而*finger和ps不是

函数和二维数组

假设存在下面的代码

int data[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{2,4,6,8}};

int total=sum(data,3);

那么sum()的原型是：int sum(int (*ar2)[4],int size);

因为data是一个数组名，该数组有3个元素。第一个元素本身是一个数组，有4个int值组成。因此data的类型是指向由4个int组成的数组的指针。下面这是另一种格式，含义一样，但可读性更强

int sum(int ar2[][4],int size);

由于指针类型指定了列数，因此sum()函数只能接受由4列组成的数组。但长度变量指定了行数，因此sum()对数组的函数没有限制

函数和C风格字符串

表示字符串的三种方式：

（1）char数组

（2）用引号括起来的字符串常量（也称字符串字面值）

（3）被设置为字符串的地址的char指针

将字符串作为参数来传递，实际传递的是字符串第一个字符的地址。这意味着字符串函数原型应将其表示字符串的形参声明为char*类型。

C风格字符串与常规char数组之间的一个重要区别是，字符串有内置的结束字符（包含字符，但不以空值字符结尾的char数组只是数组，不是字符串）

下面这里个例子演示如何返回C风格字符串的函数

#include <iostream>const int ArSize=8;char *buildstr(char c,int n);int main(){    using namespace std;    int times;    char ch;    cout<<"Enter a character: ";    cin>>ch;    cout<<"Enter an integer: ";    cin>>times;    char *ps=buildstr(ch,times);    cout<<ps<<endl;    delete [] ps;//free memory    ps=buildstr('+',20);    cout<<ps<<"-DONE-"<<ps<<endl;    delete [] ps;//free memory    return 0;}char *buildstr(char c,int n){    //要创建包含n个字符的字符串，需要能存储n+1个字符的空间，以便能存储空值字符    char *pstr=new char[n+1];    pstr[n]='\0';    while(n-->0)        pstr[n]=c;    return pstr;}

函数和结构

传递结构的地址而不是整个结构可以节省时间和空间。传递结构的地址时，由于形参是指针而不是结构，因此应间接成员运算符（->）而不是成员运算符（句点）。另外，做修改时不用返回一个结构体，可以直接对地址上的数据进行修改

函数指针

与数据项相似，函数也有地址。函数的地址是存储其机器语言代码的内存的开始地址

获取函数的地址

只要使用函数名即可，也就是说，如果think()是一个函数，则think就是这个函数的地址

声明函数指针

声明指向某种数据类型的指针时，必须指定指针指向的类型。同样，声明指向函数的指针时，也必须指定指针指向的函数类型。这意味着声明应指定函数的返回类型以及函数的特征标（参数列表）。也就是说，声明应像函数原型那样指出有关函数的信息。例如，一个估算时间的函数原型如下：

double pam(int)；

则正确的指针类型声明如下：

double (*pf)(int);

这与pam()声明类似，这是将pam替换为了(*pf)。由于pam是函数，因此(*pf)也是函数，pf就是函数指针

使用指针来调用函数

只需要把(*pf)看作函数名即可