6.1 函数基础
- 函数包括：返回类型、函数名字、形参、函数体。
- 通过 “调用运算符”（一对圆括号）来执行函数，它作用于一个表达式，该表达式是函数或者指向函数的指针。
- 函数调用完成两项工作：用实参初始化形参；将控制权交给被调函数。
- return 语句完成两项工作：返回 return 语句的值（用于初始化调用表达式的结果）；将控制权交给主调函数。
- 形参列表的形参用逗号隔开，每个形参都是含有一个声明符的声明。
- 函数的返回值不能是数组类型或者函数类型，但可以是指向数组或者函数的指针。
- 形参是一种自动对象，函数开始时为形参申请存储空间，函数结束时形参被销毁。
- 局部静态对象，（定义成 static 类型）在程序的执行路径第一次经过对象语句时初始化，直到程序终止时销毁。
int count_calls() {
static int cnt = 0;
return ++cnt;
}
int main() {
for (int i = 0; i < 10; ++i)
cout << count_calls() << endl;
return 0;
}
- 函数只能定义一次，可以声明多次。特例，如果一个函数永远不会被用到，可以只有声明没有定义。函数声明也叫函数原型。
- 函数三要素：返回类型、函数名、形参类型。
- 建议变量和函数在头文件中声明，在源文件中定义，确保同一函数的所有声明保持一致。
6.2 参数传递
- 形参是引用类型：绑定到对应的实参上；否则，将实参的值拷贝后赋给形参。
- 指针形参：可以通过指针修改它所指的对象的值。
void reset(int *p) {
*p = 0;
p = 0;
}
int main() {
int i = 42;
reset(&i);
cout << i <<endl; // 0
}
- 通过使用引用形参，改变实参的值，使用引用避免拷贝。
- 可以使用引用形参来返回多个结果。
- 当用实参初始化形参时会忽略（形参的）顶层 const，当形参有顶层 const 时，传给它常量对象或者非常量对象都是可以的。
void func(const int i)
void func(int i) // 两个函数参数完全一样
// 三种等价，形参都是 const *int 类型
void print(const *int);
void print(const int[]);
void print(const int[10]);
6.3 返回类型和 return 语句
- 如果函数返回引用，该引用仅是它所引对象的一个别名。
- 不要返回局部对象的引用或指针，函数终止时将指向不再有效的内存区域。
- 调用一个 “返回引用的函数” 得到左值，其他返回类型得到右值，可以像使用其他左值那样来使用 “返回引用的函数” 的调用。
- 函数可以返回花括号包围的值的列表，如果返回的是内置类型，花括号包围的列表 最多包含一个值；如果返回的是类类型，由类本身定义初始值如何使用。
- 函数不能返回数组，但是可以返回数组的指针或引用。
typedef int arrT[10]; // 含有 10 个整数的数组
using arrT = int[10]; // 等价声明
arrT* func(int i); // 返回指向 “含 10 个整数的数组” 的指针
Type (*function(parameter_list))[dimention]
eg. int (*func(int i))[10]
auto func(int i)->int(*)[10];
int even[] = {0,2,4,6,8};
int odd[] = {1,3,5,7,9};
decltype(odd) *arrPtr(int i) {
return i % 2 ? &odd : &even;
}
6.4 函数重载
- 重载函数：函数名字相同但形参列表不同。
- 不允许两个函数除了返回类型之外其他都相同。
- 顶层 const 不影响传入的函数对象，底层 const 影响。
// 顶层 const
Record lookup(Phone);
Record lookup(const Phone); // 重复定义
// 底层 const
Record lookup(Accond*);
Record lookup(const Accond*); // 新函数
const string &shorterString(const string &s1, const string &s2) {
return s1.size() < s2.size() ? s1 : s2;
}
string &shorterString(string s1, string s2) {
auto r = shorterString(const_cast<const string&>(s1),
const_cast<const string&>(s2));
return const_cast<string&>(r);
}
- 调用重载函数的三种可能
找到最佳匹配函数，生成调用该函数的代码；
找不到任何匹配函数，发出无匹配错误；
多于一个函数可以匹配，但每一个都不是最佳匹配，发生 “二义性” 调用错误。
6.5 特殊用途语言特性
- 用作默认实参的名字在函数声明所在的作用域内解析，而这些名字的求值过程发生在函数调用时。
int a = 0, b = 1, c =2;
void f1(int a = a, int b = b, int c= c) {
cout << a << b << c << endl;
}
void f2() {
int a = 4; b = 5;
f1(); // 隐藏外层的 a，局部变量与传给 f1 的默认实参无关
}
int main() {
f1(); // 012
f2(); // 052
return 0;
}
- 内联函数（inline），在每个调用点展开，避免函数调用的开销。
- contexpr 函数，函数的返回类型以及所有形参的类型都是字面值类型，函数体只能有一条 return 语句。
- 允许 contexpr 函数返回值不是常数。
constexpr int foo(int cnt) {return 2 * cnt;}
foo(2); // 正确
int i = 2; foo(i); // 错误，i 不是常量表达式
- 内联函数和 contexpr 函数通常放在头文件中。
- assert 预处理宏，
assert(expr)。
6.6 函数匹配
- 确定候选函数
- 与被调用的函数同名；
- 其声明在调用点可用。
- 确定可行函数
- 形参数量与实参数量相等；
- 每个实参类型与对应的形参类型相同，或者能够转换成形参类型；
- 寻找最佳匹配（如果有的话）
寻找一个函数
- 该函数每个实参匹配不劣于其他函数的匹配；
- 至少一个实参的匹配优于其他函数的匹配；
没有的话，二义性错误。
- 匹配等级
- 所有算术类型的转换级别都一样，不存在哪个转换级别更高。
void manip(long);
void manip(float);
manip(3.14); // 二义性错误
- const 实参：编译器通过实参是否是常量决定选择哪个函数。
Record lookup(Account&);
Record lookup(const Account&);
const Account a;
Account b;
lookup(a); // 选择 Record lookup(const Account&)
lookup(b); // 选择 Record lookup(Account&)
6.7 函数指针
- 函数类型由它的返回类型和形参类型决定。
- 声明：用指针替换函数名。
bool (*p) (const string&, const string&); // 未初始化
bool *p (const string&, const string&); // p 是一个返回值为 bool 指针的函数
- 当我们把函数名作为一个值使用时，该函数自动转换为指针，可以直接使用指针调用该函数，无需解引用指针。
foo2 = foo1; foo2 = &foo1; // 等价赋值
foo2(); (*foo2)(); foo1(); // 等价调用
- 重载函数指针：编译器通过指针类型决定选用哪个函数，指针类型必须与重载函数中的某一个精确匹配。
- 函数指针形参
// 等价声明
void foo1(string s1, string s2, bool foo2(int a, int b));
void foo1(string s1, string s2, bool (*foo2)(int a, int b));
// 调用
foo1(s1, s2, foo2);