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2006年春浙江省计算机等级考试二级C 编程题(2) （C++代码）

C++的函数知识学习总结

　　作者: freedomgod　　　　发表时间：2019-08-08 23:57:41 浏览：493　|　评论：0　

关于函数，在C中算是很重要的知识。现在总结C++的函数相关知识，也是有许多不同与同。

一.函数调用
C++中函数调用的方法与C语言没有什么区别，仍然是在调用方函数中执行函数的调用语句来实现函数调用。

二.函数重载
C++不允许变量重名，但是允许多个函数取相同的名字，只要参数表不同即可，这叫作函数的重载

**需要强调一点的是，同名函数只有参数表不同才能算重载。两个同名函数的参数表相同而返回值类型不同不是重载，而是重复定义，是不允许的。**

这个网站上的C++教程中的函数重载部分的add函数例子还是不错的，可以去看看，这里就不举例了。

三.函数的形式参数
两种语言都可以用基本数据类型和指针等作为函数的参数，但是C++还有一种带默认形参的函数。就是允许在自定义函数的形参列表中，给形参一个默认的值，这样在调用的时候如果有实参，那么按照实参传递给形参的方法使用；若调用的时候没有指定对应的实参，则形参将使用默认值。

**需要注意的是**
**1.参数的传递顺序是从右至左入栈，所以有默认值的参数必须在放在形参列表的最右边。
2.当函数需要提前声明时，若形参存在默认参数，则声明部分可以制定默认值，而后面的函数定义部分则不再制定默认值。**

关于默认值的设置，还有许多要注意的。以下总结了几点：
1.默认值设置的位置
不管是在声明还是在定义中设置默认值，都要确保以下两点：
(1).函数在调用时，能获取到设置的默认值
(2).默认值不存在重复设置
若不满足以上两个条件，编译时会报错无法通过。

```cpp
float area(float r)
{
  return r * r * 3.14;
}

int main()
{
  float area(float = 5.0);

float s1 = area();
  float s2 = area(6.0);

return 0;
}
```
上面的代码是可以正常运行的，原因是在函数调用之前，声明中设置了参数的默认值，即main函数中如下语句：

float area(float = 5.0);
编译器在调用函数前检测到参数默认值，能够正常完成调用。

float area(float r = 5.0);
    float area(float r = 5.0)
    {
      return r * r * 3.14;
    }
以上代码会编译不过，原因就是编译器检测到默认参数有重定义。
2.默认值与函数重载
函数默认值不能和函数重载形成二义性，否则编译器无法判断具体使用的是那个函数。如以下代码，函数调用存在二义性，编译不能通过。
```cpp
float func1(float r1, float r2 = 5.0);
float func1(float r);

float func1(float r)
{
  return r * r * 3.14;
}

float func1(float r1, float r2)
{
  return r1 * r1 * 3.14;
}

int main()
{
  float s2 = func1(6.0);

return 0;
}
```
3.默认值的类型
默认值可以是常量、全局变量或者全局函数。但不可以是局部变量，原因是函数参数默认值是在编译时确定的，而局部变量存在栈上，编译时不能确定。

```cpp
float globalRadius = 7.0;
float gen(float magic)
{
  return magic;
}

float func1(float r)
{
  return r * r * 3.14;
}

int main()
{
  float func1(float r = globalRadius);   //全局变量做默认值
  float func1(float r = gen(1.0));       //全局函数做默认值
  float val = 1.0;
  float func1(float r = val);            //局部变量做默认值，编译不通过

float s2 = func1();

return 0;
}
```
4.参数是引用时的默认值
若参数是引用，不能直接将实际值设为默认值。可以将全局变量作为引用参数默认值

```cpp
float globalRadius = 7.0;

float func1(float &r)
{
  return r * r * 3.14;
}

int main()
{
  float func1(float &r = 1.0);          //不能将常量值设为引用参数默认值，编译不过
  float func1(float &r = globalRadius); //编译通过

float s2 = func1();

return 0;
}
```

四.函数模板
函数模板，顾名思义，就是一类函数套用的模具，而并不是实际的函数。在编写函数模板时，不必为形参、返回值或局部变量指定实际类型，而是使用类型形参来指定通用数据类型。当编译器遇到对函数的调用时，它将检查实参的数据类型，并生成将与这些数据类型配合使用的函数代码。
用关键字template来定义，形式如下：
template<class 类型名1,class 类型名2…>

举个求平方的例子

```cpp
int square(int number)
{
    return number * number;
}
double square(double number)
{
    return number * number;
}
```
这是函数重载，对不同类型的数求平方就分开写两个函数。那么也可以用一个函数模板来写。
```cpp
template<class T>
T square(T number)
{
    return number * number;
}
```
其中，T 是类型形参或通用数据类型。
这样就显得更简洁了。

五.内联函数

使用函数能够避免将相同代码重写多次的麻烦，还能减少可执行程序的体积，但也会带来程序运行时间上的开销。

> 函数调用在执行时，首先要在栈中为形参和局部变量分配存储空间，然后还要将实参的值复制给形参，接下来还要将函数的返回地址（该地址指明了函数执行结束后，程序应该回到哪里继续执行）放入栈中，最后才跳转到函数内部执行。这个过程是要耗费时间的。另外，函数执行 return 语句返回时，需要从栈中回收形参和局部变量占用的存储空间，然后从栈中取出返回地址，再跳转到该地址继续执行，这个过程也要耗费时间。总之，使用函数调用语句和直接把函数中的代码重新抄写一遍相比，节省了人力，但是带来了程序运行时间上的额外开销。一般情况下，这个开销可以忽略不计。但是，如果一个函数内部没有几条语句，执行时间本来就非常短，那么这个函数调用产生的额外开销和函数本身执行的时间相比，就显得不能忽略了。假如这样的函数在一个循环中被上千万次地执行，函数调用导致的时间开销可能就会使得程序运行明显变慢。

所以就有了内联函数。在C++中，可以在定义函数时，在返回值类型前面加上inline， 函数就称为“内联函数”。内联函数和普通函数的区别在于：当编译器处理调用内联函数的语句时，不会将该语句编译成函数调用的指令，而是直接将整个函数体的代码插人调用语句处，就像整个函数体在调用处被重写了一遍一样。

> 有了内联函数，就能像调用一个函数那样方便地重复使用一段代码，而不需要付出执行函数调用的额外开销。很显然，使用内联函数会使最终可执行程序的体积增加。以时间换取空间，或增加空间消耗来节省时间，这是计算机学科中常用的方法。有了内联函数，就能像调用一个函数那样方便地重复使用一段代码，而不需要付出执行函数调用的额外开销。很显然，使用内联函数会使最终可执行程序的体积增加。以时间换取空间，或增加空间消耗来节省时间，这是计算机学科中常用的方法。

上面也说到内联函数中的代码应该只是很简单、执行很快的几条语句。如果一个函数较为复杂，它执行的时间可能上万倍于函数调用的额外开销，那么将其作为内联函数处理的结果是付出让代码体积增加不少的代价，却只使速度提高了万分之一，这显然是不可行的。

有时函数看上去很简单，例如只有一个包含一两条语句的循环，但该循环的执行次数很多，要消耗大量时间，那么这种情况也不适合将其实现为内联函数。

另外需要注意的是，调用内联函数的语句前必须已经出现内联函数的定义（即整个数体），而不能只出现内联函数的声明。

还有一个就是内联函数和宏定义的比较：

内联函数在编译时展开，而宏在预编译时展开。
	在编译的时候，内联函数直接被嵌入到目标代码中去，而宏只是一个简单的文本替换。
	内联函数可以进行诸如类型安全检查、语句是否正确等编译功能，宏不具有这样的功能。
	宏不是函数，而inline是函数
	宏在定义时要小心处理宏参数，一般用括号括起来，否则容易出现二义性。而内联函数不会出现二义性。
	
以上就是我学习后加上查找资料总结出的C++关于函数的知识，希望对大家有所帮助。有任何错误都希望帮忙指出。:fa-comment:

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