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C/C++编程笔记:C++入门知识,深入解析C++函数和函数模板

2022-10-09 17:53:19 1631

摘要:本篇要学习的内容和知识结构概览函数的参数及其传递方式1. 函数参数传递方式传值:传变量值: 将实参内存中的内容拷贝一份给形参, 两者是不同的两块内存传地址值: 将实参所对应的内存空间的地址值给形参, 形参是一个指针, 指向实参所对应的内存空...

本篇要学习的内容和知识结构概览


函数的参数及其传递方式

1. 函数参数传递方式

传值:

传变量值: 将实参内存中的内容拷贝一份给形参, 两者是不同的两块内存

传地址值: 将实参所对应的内存空间的地址值给形参, 形参是一个指针, 指向实参所对应的内存空间

传引用:

形参是对实参的引用, 形参和实参是同一块内存空间

2. 对象作为函数参数, 也就是传变量值

将实参对象的值传递给形参对象, 形参是实参的备份, 当在函数中改变形参的值时, 改变的是这个备份中的值, 不影响原来的值

像这样:


3. 对象指针作为函数参数, 也就是传地址值

形参是对象指针, 实参是对象的地址值, 虽然参数传递方式仍然是传递方式, 因为形参和实参的地址值一样, 所以它们都指向同一块内存, 我们通过指针更改所指向的内存中的内容, 所以当在函数中通过形参改变内存中的值时, 改变的就是原来实参的值

像这样:


对于数组, 因数组名就是代表的数组首地址, 所以数组也能用传数组地址值的方式


4. 引用作为函数参数, 也就是传地址(注意: 这里不是地址值)

在函数调用时, 实参对象名传给形参对象名, 形参对象名就成为实参对象名的别名. 实参对象和形参对象代表同一个对象, 所以改变形参对象的值就是改变实参对象的值

像这样:


优点: 引用对象不是一个独立的对象,不单独占内存单元, 而对象指针要另外开辟内存单元(内存中放实参传过来的地址),所以传引用比传指针更好用。

5. 默认参数

不要求程序在调用时必须设定该参数, 而由编译器在需要时给该参数赋默认值.

规则1:当程序需要传递特定值时需要显式的指明. 默认参数必须在函数原型中说明.

如果函数在main函数后面定义, 而在声明中设置默认参数, 在定义中不需要设置默认参数

像这样:


如果函数在main函数前面定义, 则在定义中设置默认参数

像这样:


规则2:默认参数可以多于一个,但必须放在参数序列的后部。

像这样:

可以有一个默认参数:void PrintValue(int a, int b, int c = 0);

可以是有多个默认参数:void PrintValue(int a, int b = 0, int c = 0);

不可以在中间设置默认参数:void PrintValue(int a, int b = 0, int c);

规则3:如果一个默认参数需要指定一个特定值时,则在此之前的所有参数都必须赋值


6. 使用const保护数据

用const修饰要传递的参数, 该函数只能使用参数, 而无权修改参数, 以提高系统的自身安全.

像这样:


函数返回值

C++函数返回值类型可以是除数组和函数以外的任何类型

当返回值是指针或引用对象时, 需要注意函数返回值所指的对象必须存在, 因此不能将函数内部的局部对象作为函数返回值, 因为函数内, 局部变量或者对象在函数运行完毕后内存就释放了

1. 返回引用的函数

函数可以返回一个引用, 目的是为了让该函数位于赋值运算符的左边

格式: 数据类型 & 函数名(参数列表);

像这样:


2. 返回指针的函数

返回值是存储某种数据类型数据的内存地址, 这种函数称为指针函数

格式: 数据类型 * 函数名(参数列表);

像这样:


3. 返回对象的函数

格式: 数据类型 函数名(参数列表);

像这样:


4. 函数返回值作为函数参数

如果函数返回值作为另一个函数的参数, 那么这个返回值必须与另一个函数的参数类型一致

像这样:


内联函数

1. 内联函数的概念

使用关键字inline声明的函数称为内联函数, 内联函数必须在程序中第一次调用此函数的语句出现之前定义, 这样编译器才知道内联函数的函数虚, 然后进行替换

像这样:


2. 注意

在C++中, 除具有循环语句, switch语句的函数不能说明为内联函数外, 其它函数都可以说明为内联函数.

3. 作用

使用内联函数可以提高程序执行速度, 但如果函数体语句多, 则会增加程序代码量.

函数重载和默认参数

1. 函数重载

一个函数名具有多种功能, 具有多种形态, 称这种我为多态性, 一个名字, 多个函数

函数重载要满足的条件:

参数类型不同或者参数个数不同

像这样:


2. 函数重载与默认参数

当函数重载与默认参数相结合时, 能够有效减少函数个数及形态, 缩减代码规模.

这样我们每种数据类型只保留一个函数即可完成我们的功能, 直接少了两个函数.

像这样:


如果使用默认参数, 就不能对参数个数少于默认个数的函数形态进行重载, 只能对于多于默认参数个数的函数形态进行重载.

像这样:


函数模板

从而上面可以看出, 它们是逻辑功能完全一样的函数, 所提供的函数体也一样, 区别仅仅是数据类型不同, 为了统一的处理它们, 引入了函数模板.

现在我们的函数从4个缩减成一个, 但是我们的功能没有减少, 反而增加了. 比如我们可以计算char, float类型

1. 什么是函数模板

在程序设计时没有使用实际存在的类型, 而是使用虚拟的参数参数, 故其灵活性得到加强.

当用实际的类型来实例化这种函数时, 就好像按照模板来制造新的函数一样, 所以称为函数模板

格式: 一般用T来标识类型参数, 也可以用其它的

Template <class T>

像这样:


当应用函数模板与具体的数据类型连用时, 就产生了模板函数, 又称为函数模板实例化

2. 函数模板的参数

函数模板名<模板参数>(参数列表);

我们可以将参数列表的数据强制转换为指定的数据类型

像这样:int sumValue2 = sumWithValue<int>(3.2, 5.1);

我们将参数列表里的数据强制转换为int类型, 再参与计算

也可以样:double sumValue2 = sumWithValue(3.2, (double)5);

我们也可以将参数列表里的单个参数进行强制类型转换, 再参与计算

不过我们一般不会加上模板参数.

3. 使用关键字typename

用途就是代替template参数列表中的关键字class

像这样

template <typename T>

只是将class替换为typename, 其它一样使用.

强烈建议大家使用typename, 因为它就是为模板服务的, 而class是在typename出现之前使用的, 它还有定义类的作用, 不直观, 也会在一些其它地方编译时报错.

总结:

可能对于初学者来说, 函数有点不是很好理解, 包括我当初也是, 不要想得过于复杂, 其实它就是一段有特定功能的代码, 只不过我们给这段代码起了个名字而已, 这样就会提高代码的可读性和易维护性。

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