C++函数的定义、参数传递、重载、嵌套

一. 函数的定义

1. 基本语法

在C++中，函数由函数头和函数体组成。函数头包含函数的返回类型、函数名和参数列表（可以为空），函数体包含在一对花括号内，是实现函数功能的代码块。

例如，定义一个简单的函数来计算两个整数的和：

int add(int num1, int num2) {
    return num1 + num2;
}

这里int是函数的返回类型，表示函数将返回一个整数。add是函数名，(int num1, int num2)是参数列表，其中num1和num2是函数的参数，在函数体中可以使用这些参数进行计算。

2. 函数的返回值

函数可以返回一个值（除了void类型的函数）。返回值的类型在函数头中指定。例如，上述add函数返回两个整数相加的结果。如果函数不需要返回值，则使用void作为返回类型。

void printMessage() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}

二. 函数的参数传递

1. 值传递

在值传递中，函数接收的是实参的值的副本。对函数内部参数的修改不会影响到外部的实参。

void increment(int num) {
    num++;
    std::cout << "Inside the function, num = " << num << std::endl;
}
int main() {
    int num = 5;
    increment(num);
    std::cout << "Outside the function, num = " << num << std::endl;
    return 0;
}

输出结果为：

Inside the function, num = 6
Outside the function, num = 5

2. 引用传递

引用传递允许函数直接操作实参变量。在函数定义时，参数类型后面加上&表示引用类型。

void incrementByReference(int& num) {
    num++;
    std::cout << "Inside the function, num = " << num << std::endl;
}
int main() {
    int num = 5;
    incrementByReference(num);
    std::cout << "Outside the function, num = " << num << std::endl;
    return 0;
}

输出结果为：

Inside the function, num = 6
Outside the function, num = 6

3. 常量引用传递

当函数不需要修改传入的参数，但参数可能是较大的数据类型（如结构体、类对象）时，为了避免不必要的复制，可以使用常量引用传递。

void printArray(const int& arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

三. 函数的重载

函数重载是指在同一个作用域内，可以定义多个同名函数，只要它们的参数列表不同（参数个数、类型或者顺序不同）。

int add(int num1, int num2) {
    return num1 + num2;
}
double add(double num1, double num2) {
    return num1 + num2;
}
int add(int num1, int num2, int num3) {
    return num1 + num2 + num3;
}

这样，根据实参的类型和个数，编译器会自动调用合适的add函数。

int main() {
    int result1 = add(3, 5);
    double result2 = add(3.5, 2.5);
    int result3 = add(1, 2, 3);
    return 0;
}

四. 函数的嵌套

在C++中，函数内部可以定义其他函数，这种函数称为嵌套函数。不过，嵌套函数的作用域仅限于包含它的函数内部。

void outerFunction() {
    std::cout << "This is the outer function." << std::endl;
    void innerFunction() {
        std::cout << "This is the inner function." << std::endl;
    }
    innerFunction();
}

需要注意的是，在C++标准中，在函数内部定义函数不是所有编译器都支持的特性，在一些现代的C++编程风格中也不常用。更多的是使用类的成员函数等方式来组织代码结构。

C++编程语言基础