第7講——函數初步

咱們知道，C++自帶了一個包含函數的大型庫（標準ANSI庫加上多個C++類），但這並不能知足咱們的需求，咱們須要編寫本身的函數。但咱們在編寫函數時爲了提升編程效率，可更深刻地學習STL和BOOST C++提供的功能。

 

咱們先學習一下庫函數，它是已經定義和編譯好的函數，同時可使用標準庫頭文件提供其原型，所以只需正確地調用這種函數便可。例如，標準C庫中有一個strlen()函數，相關的標準頭文件cstring包含了strlen()和其餘一些與字符串相關的函數的原型。這些預備工做使程序員可以在程序中隨意使用strlen函數。

 

因此，建立本身的函數時，須要咱們自行處理這3個方面——定義、提供原型和調用。

 

咱們知道函數分爲：有返回值的函數和沒有返回值的函數。

對於有返回值的函數，C++對於返回值的類型有必定的限制：不能是數組，但能夠是其餘任何類型——整數、浮點數、指針、結構和對象。

有趣的是，雖然不能直接返回數組，但能夠將數組做爲結構或對象組成部分來返回。

下面咱們來討論函數是如何處理數組的。

若要設計一個對數組中元素求和的函數，那麼這個函數須要知道對哪一個數組進行累計，所以咱們須要將數組名做爲參數傳遞給它。爲使函數通用，而不限於特定長度的數組，還須要傳遞數組長度。下面咱們來看一看函數頭及其其餘部分：

int sum_arr(int arr[],int n) 　　//arr是數組名，n是數組長度

這看上去表示：方括號指出arr是一個數組，而方括號爲空則代表，能夠將任何長度的數組傳遞給該函數。

但實際狀況並不是如此：arr實際上並非數組，而是一個指針！好消息是，在編寫函數的其他部分時，能夠將arr看做是數組。

下面咱們來研究研究函數如何使用指針來處理數組：

咱們知道，C++將數組名視爲指針。以前咱們學過C++將數組名解釋爲第一個元素的地址：cookies == &cookies[0] 。可是咱們應該要知道的是：①數組聲明使用數組名來標記存儲位置；②對數組名使用sizeof將獲得整個數組的長度（以字節爲單位）；③將地址運算符&用於數組名時，將返回整個數組的地址。

當咱們在調用函數中如此調用數組時：int sum = sum_arr(cookies, ArSize); （cookies是數組名），根據C++規則，cookies是其第一個元素的地址，所以函數傳遞的是地址。而因爲數組的元素的類型爲int，所以cookies的類型必須是int指針，即int*。這代表，正確的函數頭應該是這樣的：

int sum_arr(int *arr,int n)　　　　//arr是數組名

其中，用int *arr替換了int arr[] 。這證實兩個函數頭都是正確的，由於在C++中，當（且僅當）用於函數頭或函數原型中，int *arr和int arr[]的含義纔是相同的。它們都意味着arr是一個int指針。然而，數組表示法（int arr[]）提醒用戶，arr不只指向int，還指向int數組的第一個int。

 

有一點須要記住，不一樣於傳遞常規變量（須要新建變量存儲值），傳遞數組時，函數將使用原來的數組，這將能夠節省複製整個數組所需的時間和內存。

 

下面，咱們來討論函數與結構。

相比於數組，涉及到函數時，結構變量的行爲更接近於基本的單值變量。也就是說，與數組不一樣，結構將其數據組合成單個實體或數據對象，該實體被視爲一個總體。

那麼，咱們給出結構在函數中的特性：①能夠按值傳遞結構，就像普通變量那樣，同時，函數將使用結構的副本；②函數能夠返回結構，與數組名就是第一個元素的地址不一樣的是，結構名只是結構的名稱，要得到結構的地址必須使用地址運算符&。

使用結構編程時，最直接的方式是像處理基本類型那樣處理結構。也就是說，將結構做爲參數傳遞，並在須要時將結構用做返回值使用。因爲按值傳遞結構可能因結構過大而耗費大量內存，因此許多C程序員傾向於傳遞結構的地址，而後使用指針來訪問結構的內容，然而C++提供了第三種選擇——按引用傳遞。

【按值傳遞】

struct travel_time{
	int hours, mins;
};

travel_time sum(travel_time t1, travel_time t2)	//返回類型爲結構類型 
{
	...
}

int main()
{
	travel_time day1 = {5, 45};
	travel_time day2 = {4, 55};
	travel_time trip = sum(day1, day2);		//結構變量做爲參數 
}

在這裏，結構體類型travel_time就像是一個標準的類型名，可被用來聲明變量、函數的返回類型和函數的參數類型。

【按地址傳遞】

與傳值操做不一樣的是，這能讓函數對原始結構進行操做，而不是結構副本。

傳遞結構的地址而不是整個結構以節省時間和空間，此時須要使用指向結構的指針。

須要注意的是，若是咱們但願在函數中不修改結構，咱們應使用const修飾符。

 

關於函數和string對象，待往後學完string再來填坑。（p235）

 

忽然看到書上有函數指針，我靠，別逗我笑，這種低級書應該只是形式上地描寫一下。咱們也先大概談談吧。

看了一下，書上講的篇幅還挺多，我如今沒時間扯這個了，之後須要再看。（p241）

 

溫故而知新

【使用函數的3個步驟】

定義函數；提供原型；調用函數。

【編寫一個接受3個參數的函數：指向數組區間中第一個元素的指針、指向數組區間最後一個元素後面的指針，以及一個int值，並將數組中每個元素都設置爲該int值】

void set_array(int *begin, int *end, int value)
{
	while(begin != end){
		*begin = value;
		begin++;
	}
} 

//注：在函數內部移動指針，離開函數後，指針恢復到初始位置（應該是在函數內部建立了一個指針副本）。所以無需在函數內部新建立一個指針。

【爲何不對類型爲基本類型的函數參數使用const限定符】

答：由於函數在調用參數時，使用的是一個副本，而不是原來的數，所以不會修改做爲實參的基本類型的值。而指針不一樣，指針爲函數參數時，能夠經過修改直着，來修改指針所指向的值。

【C++程序可使用哪3種C-風格字符串格式】

答：字符串能夠被儲存在char數組中，可使用帶雙引號的字符串來表示（好比"abc"，但這種沒法被修改），也能夠用指向字符串第一個字符的指針來表示。

【表達式*"pizza"的含義是什麼？"taco"[2]呢】

答：

*"pizza"的含義是："pizza"是一個常量字符串，其名字表示爲指向其地址的指針（類型爲char*），對這個指針解除運算，是字符串的第一個字符——即p。*"pizze"的結果是：p

"taco"[2]的含義是：原理同上，這個常量字符串的第三個字符——是c。

以上答案存疑。

參考答案給的是：C++將字符串解釋爲指其第一個元素的地址，即p和t的地址，*給出第一個元素的值，[2]給第三個元素的值，因此分別是p和c。

【C++容許按值傳遞結構，也容許傳遞結構的地址。若是glitz是一個結構變量，如何按值傳遞他它？如何傳遞他的地址？這兩種方法有何利弊？】

答：

按值傳遞則是傳遞他的類型，而後glitz做爲參數進行傳遞。按地址傳遞則是參數使用結構指針。

按值傳遞的好處是不會修改原結構變量，按地址傳遞的好處正好是能夠在函數內修改原結構變量。

假如結構類型是abc，則聲明結構是abc glitz;

按值傳遞函數原型假如爲：void mmm(abc);

按地址傳遞函數原型假如爲：void mmm(abc*);

glitz做爲參數時，按值是glitz，按地址則爲&glitz。

補充：按值傳遞將自動保護原始數據，但這是以時間和內存爲代價的（由於要複製副本），按地址傳遞可節省內存和時間，但不能保護原始數據，解決辦法是使用const限定符。

【假設有以下結構聲明：struct applicant  {char name[30];　　int credit_ratings[3];};

a。編寫一個函數，它將applicant結構做爲參數，並顯示該結構的內容。

b。編寫一個函數，他將applicant結構的地址做爲參數，並顯示該參數指向的結構的內容。】

void show_1(applicant m)
{
	cout<<m.name<<endl;
	for(int i=0;i<3;i++)
		cout<<m.credit_ratings[i]<<endl;
}

void show_2(applicant *m)
{
	cout<<m->name<<endl;
	for(int i=0;i<3;i++)
		cout<<(*m).credit_ratings[i]<<endl;
}