函数

函数的声明

编程中的函数（function）一般是若干语句的集合。我们也可以将其称作「子过程（subroutine）」。在编程中，如果有一些重复的过程，我们可以将其提取出来，形成一个函数。函数可以接收若干值，这叫做函数的参数。函数也可以返回某个值，这叫做函数的返回值。

声明一个函数，我们需要返回值类型、函数的名称，以及参数列表。

C++
// 返回值类型 int
// 函数的名称 some_function
// 参数列表 int, int
int some_function(int, int);

如上图，我们声明了一个名为 some_function 的函数，它需要接收两个 int 类型的参数，返回值类型也为 int。可以认为，这个函数将会对传入的两个整数进行一些操作，并且返回一个同样类型的结果。

实现函数：编写函数的定义

只有函数的声明（declaration）还不够，他只能让我们在调用时能够得知函数的接口类型（即接收什么数据、返回什么数据），但其缺乏具体的内部实现，也就是函数的定义（definition）。我们可以在 声明之后的其他地方 编写代码实现（implement）这个函数（也可以在另外的文件中实现，但是需要将分别编译后的文件在链接时一并给出）。

如果函数有返回值，则需要通过 return 语句，将值返回给调用方。函数一旦执行到 return 语句，则直接结束当前函数，不再执行后续的语句。

C++
int some_function(int, int);  // 声明

/* some other code here... */

int some_function(int x, int y) {  // 定义
  int result = 2 * x + y;
  return result;
  result = 3;  // 这条语句不会被执行
}

在定义时，我们给函数的参数列表的变量起了名字。这样，我们便可以在函数定义中使用这些变量了。

如果是同一个文件中，我们也可以直接将 声明和定义合并在一起，换句话说，也就是在声明时就完成定义。

C++
int some_function(int x, int y) { return 2 * x + y; }

如果函数不需要有返回值，则将函数的返回值类型标为 void；如果函数不需要参数，则可以将参数列表置空。同样，无返回值的函数执行到 return; 语句也会结束执行。

C++
void say_hello() {
  cout << "hello!\n";
  cout << "hello!\n";
  cout << "hello!\n";
  return;
  cout << "hello!\n";  // 这条语句不会被执行
}

函数的调用

和变量一样，函数需要先被声明，才能使用。使用函数的行为，叫做「调用（call）」。我们可以在任何函数内部调用其他函数，包括这个函数自身。函数调用自身的行为，称为递归（recursion）。

在大多数语言中，调用函数的写法，是 函数名称加上一对括号 ()，如 foo()。如果函数需要参数，则我们将其需要的参数按顺序填写在括号中，以逗号间隔，如 foo(1, 2)。函数的调用也是一个表达式，函数的返回值 就是 表达式的值。

函数声明时候写出的参数，可以理解为在函数 当前次调用的内部 可以使用的变量，这些变量的值由调用处传入的值初始化。看下面这个例子：

C++
void foo(int, int);

/* ... */

void foo(int x, int y) {
  x = x * 2;
  y = y + 3;
}

/* ... */

a = 1;
b = 1;
// 调用前：a = 1, b = 1
foo(a, b);  // 调用 foo
            // 调用后：a = 1, b = 1

在上面的例子中，foo(a, b) 是一次对 foo 的调用。调用时，foo 中的 x 和 y 变量，分别由调用处 a 和 b 的值初始化。因此，在 foo 中对变量 x 和 y 的修改，并不会影响到调用处的变量的值。

如果我们需要在函数（子过程）中修改变量的值，则需要采用「传引用」的方式。

C++
void foo(int& x, int& y) {
  x = x * 2;
  y = y + 3;
}

/* ... */

a = 1;
b = 1;
// 调用前：a = 1, b = 1
foo(a, b);  // 调用 foo
            // 调用后：a = 2, b = 4

上述代码中，我们看到函数参数列表中的「int」后面添加了一个「&（and 符号）」，这表示对于 int 类型的引用（reference）。在调用 foo 时，调用处 a 和 b 变量分别初始化了 foo 中两个对 int 类型的引用 x 和 y。在 foo 中的 x 和 y，可以理解为调用处 a 和 b 变量的「别名」，即 foo 中对 x 和 y 的操作，就是对调用处 a 和 b 的操作。

`main` 函数

特别的，每个 C/C++ 程序都需要有一个名为 main 的函数。任何程序都将从 main 函数开始运行。

main 函数也可以有参数，通过 main 函数的参数，我们可以获得外界传给这个程序的指令（也就是「命令行参数」），以便做出不同的反应。

下面是一段调用了函数（子过程）的代码：

C++
// hello_subroutine.cpp

#include <iostream>

void say_hello() {
  std::cout << "hello!\n";
  std::cout << "hello!\n";
  std::cout << "hello!\n";
}

int main() {
  say_hello();
  say_hello();
}

本页面的全部内容在 小熊老师 - 莆田青少年编程俱乐部 0594codes.cn 协议之条款下提供，附加条款亦可能应用

函数

函数的声明

实现函数：编写函数的定义

函数的调用

main 函数

`main` 函数