1.8 參數(shù)和函數(shù)

參數(shù)也叫參變量，它就是一個(gè)變量，傳遞參數(shù)就是傳遞變量。關(guān)于參數(shù)，可以這樣去理解：魔法師可以根據(jù)觀眾的要求變出雞、鴨、貓等動(dòng)物，當(dāng)觀眾要求魔法師變出雞時(shí)，觀眾說(shuō)出的“雞”對(duì)魔法師而言就是參數(shù)。

函數(shù)是一組一起執(zhí)行一個(gè)任務(wù)的語(yǔ)句。每個(gè)C++程序都至少有一個(gè)函數(shù)，即主函數(shù) main()，所有程序都可以定義其他額外的函數(shù)。可以把代碼劃分到不同的函數(shù)中，如何劃分代碼到不同的函數(shù)中可自行決定，但在邏輯上，劃分通常是根據(jù)每個(gè)函數(shù)執(zhí)行一個(gè)特定的任務(wù)進(jìn)行的。函數(shù)的聲明告訴編譯器函數(shù)的名稱、返回類型和參數(shù)。函數(shù)的定義提供了函數(shù)的實(shí)際主體。

· 1.8.1　函數(shù)的定義

函數(shù)的定義一般主要由5個(gè)部分組成：返回值類型、函數(shù)名、參數(shù)列表、函數(shù)體語(yǔ)句、return 表達(dá)式。

具體語(yǔ)法如下。

    返回值類型 函數(shù)名 （參數(shù)列表）
    {
          函數(shù)體語(yǔ)句
          return表達(dá)式
    }

● 返回值類型 ：一個(gè)函數(shù)可以返回一個(gè)值，有些函數(shù)只是執(zhí)行所需的操作而不返回值，在這種情況下，返回值類型是void。

● 函數(shù)名：這是函數(shù)的實(shí)際名稱，自定義函數(shù)名須滿足變量名命名規(guī)范。

● 參數(shù)列表：使用該函數(shù)時(shí)傳入的數(shù)據(jù)。

● 函數(shù)體語(yǔ)句：“{}”內(nèi)的代碼，函數(shù)內(nèi)需要執(zhí)行的語(yǔ)句。

● return表達(dá)式：和返回值類型有關(guān)，函數(shù)執(zhí)行完后，返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

具體定義方法見(jiàn)例1-29。

例1-29：定義一個(gè)加法函數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)相加。

    //函數(shù)定義
    #include <iostream>
    using namespace std;
    int add(int num1, int num2)//包括了2個(gè)形式參數(shù)（簡(jiǎn)稱形參）
    {
       int sum = num1 + num2;
       return sum;//函數(shù)返回值
    }

· 1.8.2　函數(shù)調(diào)用

功能：創(chuàng)建C++函數(shù)時(shí)，會(huì)定義函數(shù)的任務(wù)，然后通過(guò)調(diào)用函數(shù)來(lái)完成已定義的任務(wù)。當(dāng)程序調(diào)用函數(shù)時(shí)，程序控制權(quán)會(huì)被轉(zhuǎn)移給被調(diào)用的函數(shù)。被調(diào)用的函數(shù)執(zhí)行已定義的任務(wù)，當(dāng)函數(shù)的返回語(yǔ)句被執(zhí)行時(shí)，或到達(dá)函數(shù)的結(jié)束標(biāo)記花括號(hào)位置時(shí)，會(huì)把程序控制權(quán)交還給主程序。調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳遞所需參數(shù)，如果函數(shù)返回一個(gè)值，則可以存儲(chǔ)該返回值。

語(yǔ)法：函數(shù)名（參數(shù)）。

具體調(diào)用方法見(jiàn)例1-30。

例1-30：函數(shù)調(diào)用。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    //函數(shù)定義
    int add(int num1, int num2) //定義中的num1、num2稱為形式參數(shù)，簡(jiǎn)稱形參
    {
       int sum = num1 + num2;
       return sum;
    }
    int main() {
       int a = 10;
       int b = 10;
       //調(diào)用add()函數(shù)
       int sum = add(a, b);//調(diào)用時(shí)的a、b稱為實(shí)際參數(shù)，簡(jiǎn)稱實(shí)參
       cout << "sum = " << sum << endl;
       a = 100;
       b = 100;
       sum = add(a, b);
       cout << "sum = " << sum << endl;
       return 0;
    }

例1-30運(yùn)行結(jié)果如圖1-49所示。

圖1-49　例1-30運(yùn)行結(jié)果

總結(jié)：函數(shù)定義里圓括號(hào)內(nèi)的參數(shù)稱為形式參數(shù)（簡(jiǎn)稱形參），函數(shù)調(diào)用時(shí)傳入的參數(shù)稱為實(shí)際參數(shù)（簡(jiǎn)稱實(shí)參）。

· 1.8.3　值傳遞

C語(yǔ)言的參數(shù)傳遞方法有3種：值傳遞、地址傳遞、引用傳遞，具體如下。

值傳遞：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，實(shí)參以數(shù)值形式傳給形參。在進(jìn)行值傳遞時(shí)，如果形參發(fā)生改變，并不會(huì)影響實(shí)參。

地址傳遞：在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候，將參數(shù)的值所在的地址復(fù)制一份過(guò)去。因此，被調(diào)用函數(shù)對(duì)參數(shù)地址的值進(jìn)行修改會(huì)影響原來(lái)的值。

地址傳遞是比較難理解的概念，對(duì)此進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明：關(guān)于值傳遞，可這樣去理解，子函數(shù)以形參形式從主函數(shù)中傳入數(shù)據(jù)，但這個(gè)數(shù)據(jù)只和形參發(fā)生傳值后就立刻返回，而后子函數(shù)發(fā)生的數(shù)據(jù)變化不會(huì)影響主函數(shù)的數(shù)據(jù)；關(guān)于地址傳遞，子函數(shù)以形參形式從主函數(shù)中傳入的是存放數(shù)據(jù)的地址，因此子函數(shù)的數(shù)據(jù)變化就是主函數(shù)的數(shù)據(jù)變化。

進(jìn)一步通過(guò)“孫悟空”和“楊戩”來(lái)舉例說(shuō)明。定義孫悟空為一個(gè)變量，楊戩為一個(gè)函數(shù)，變量孫悟空可利用分身術(shù)產(chǎn)生一個(gè)形參傳遞給函數(shù)楊戩，這時(shí)候?yàn)橹祩鬟f。函數(shù)楊戩怎樣收拾變量孫悟空的分身（形參，只傳遞值的副本）都不會(huì)對(duì)變量孫悟空本身產(chǎn)生影響，但如果變量孫悟空把真身的地址告訴了函數(shù)楊戩（地址傳遞，傳遞變量孫悟空在內(nèi)存中的地址），函數(shù)楊戩就可以根據(jù)地址找到變量孫悟空本身，這時(shí)候函數(shù)楊戩對(duì)變量孫悟空的操作就會(huì)改變孫悟空的值了。

引用傳遞：引用是變量的一個(gè)別名，調(diào)用別名和調(diào)用變量是完全一樣的，其效果和地址傳遞一樣。

這里先對(duì)值傳遞進(jìn)行舉例解釋，見(jiàn)例1-31。地址傳遞舉例請(qǐng)見(jiàn)1.10.4小節(jié)，引用傳遞舉例請(qǐng)見(jiàn)2.2.2小節(jié)。

例1-31：值傳遞。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    void swap1(int num1, int num2)//num1和numb2為形參
    {
           cout<<"swap1中參數(shù)交換前： num1= " << num1 <<" num2 ="<<num2<< endl;
           int temp = num1;
           num1 = num2;
           num2 = temp;
           cout<<"swap1中參數(shù)交換后： num1= " << num1 <<" num2 ="<<num2<< endl;
           return ; //當(dāng)函數(shù)聲明時(shí)，如果函數(shù)返回類型為void，則該函數(shù)不需要返回值，此處可不寫(xiě)return
    }
    int main() {
           int a = 10;
           int b = 20;
           swap1(a, b);//調(diào)用函數(shù)swap(), a和b為實(shí)參
           cout << "調(diào)用swap1交換后main中的 a= " << a<<" b="<< b<< endl;
           return 0;
    }

例1-31運(yùn)行結(jié)果如圖1-50所示。

圖1-50　例1-31運(yùn)行結(jié)果

總結(jié)：在進(jìn)行值傳遞時(shí)，形參是改變不了實(shí)參（傳遞前的變量原值）的。

· 1.8.4　函數(shù)的常見(jiàn)樣式

常見(jiàn)的函數(shù)樣式有以下4種。

● 無(wú)參（數(shù)）無(wú)返（回值）。

● 有參無(wú)返。

● 無(wú)參有返。

● 有參有返。

具體見(jiàn)例1-32。

例1-32：函數(shù)常見(jiàn)樣式。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    //函數(shù)常見(jiàn)樣式
    //1.無(wú)參無(wú)返
    void test01()
    {
       void a = 10; //無(wú)類型不可以創(chuàng)建變量，原因是它無(wú)法分配內(nèi)存
       cout << "this is test01" << endl;
       test01();//函數(shù)調(diào)用
    }
    //2.有參無(wú)返
    void test02(int a)
    {
       cout << "this is test02" << endl;
       cout << "a = " << a << endl;
    }
    //3.無(wú)參有返
    int test03()
    {
       cout << "this is test03 " << endl;
       return 10;
    }
    //4.有參有返
    int test04(int a, int b)
    {
       cout << "this is test04 " << endl;
       int sum = a + b;
       return sum;
    }

· 1.8.5　函數(shù)的聲明

作用：告訴編譯器函數(shù)名稱和如何調(diào)用函數(shù)。函數(shù)的實(shí)際主體可以單獨(dú)定義。

函數(shù)可以聲明多次，但是函數(shù)只能定義一次。

在函數(shù)的聲明中，參數(shù)的名稱并不重要，只有參數(shù)的類型是必需的，因此下面也是有效的聲明。

    int max(int, int);

具體聲明方法見(jiàn)例1-33。

例1-33：函數(shù)的聲明。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    //聲明可以多次，定義只能一次
    int max(int a, int b);
    int max(int a, int b);
    int main() {
       int a = 100;
       int b = 200;
      cout << max(a, b) << endl;
       return 0;
    }
    //定義
    int max(int a, int b)
    {
       return a > b ? a : b;
    }

例1-33運(yùn)行結(jié)果如圖1-51所示。

圖1-51　例1-33運(yùn)行結(jié)果

· 1.8.6　外部文件

作用：調(diào)用外部文件可以讓代碼結(jié)構(gòu)更加清晰，也就是所謂的用分文件保存源文件代碼。

函數(shù)分文件編寫(xiě)一般有4個(gè)步驟。

● 創(chuàng)建擴(kuò)展名為.h的頭文件。

● 創(chuàng)建擴(kuò)展名為.cpp的源文件。

● 在頭文件中寫(xiě)函數(shù)的聲明。

● 在源文件中寫(xiě)函數(shù)的定義。

具體使用方法見(jiàn)例1-34。

例1-34：外部文件。

    //swap.h文件
    #include<iostream>
    using namespace std;
    //實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)字交換的函數(shù)聲明
    void swap(int a, int b);
    //swap.cpp文件
    #include "swap.h"
    void swap(int a, int b)
    {
       int temp = a;
       a = b;
       b = temp;
       cout << "a = " << a << endl;
       cout << "b = " << b << endl;
    }
    //main()函數(shù)文件
    #include "swap.h"
    int main() {
       int a = 100;
       int b = 200;
      swap(a, b);
       return 0;
    }