C++函数

前言

这一节我们将正式进入函数的相关学习，这一节内容很重要！！！可能会涉及到一些之前所学习的相关知识，如果你还有不明不白的，可以去温习一下之前所学C++基础教程

C++函数

在C++中，函数就像是一个小助手，它负责完成一个特定的任务。你可以把一段代码想象成是一个小助手，当你需要它的时候，就可以召唤它来帮你做事，而不需要每次都从头开始写这段代码。

每个C++程序至少会有一个主函数，也就是main()函数，它是程序的起点。但是，你还可以定义更多的函数来帮助你完成不同的任务。

函数声明就像是给小助手起个名字，告诉计算机它叫什么，能帮你做什么，以及你需要给它什么信息（参数）。函数定义则是真正告诉计算机这个小助手具体应该怎么做。

C++标准库就像是一个有很多小助手的团队，它们已经准备好了，你可以直接召唤它们来帮你做事，比如strcat()可以把两个字符串连在一起，memcpy()可以帮你复制一段内存。

函数还有其他的名字，比如方法、子例程或者程序，它们都是做同样的事情：帮你完成任务。

总结一下，函数就是一段可以重复使用的代码，它负责完成一个特定的任务。你可以通过声明和定义来创建自己的函数，也可以使用C++标准库中已经定义好的函数。这样可以让你的程序更加整洁和高效。

函数的定义

一个函数的基本结构如下：

返回类型 函数名(参数列表) {
    // 函数体
}

组成部分：

• 返回类型（Return Type）： 指定函数完成任务后返回的数据类型。如果函数不返回任何值，使用 void。
• 函数名（Function Name）： 函数的标识符，用于调用函数。
• 参数列表（Parameter List）： 函数接受的输入，类似占位符。在调用函数时，实际参数的值会传递给这些参数。参数可以有多个，也可以没有。
• 函数体（Function Body）： 包含实现函数功能的代码块。

示例：

// 返回两个数中较大的一个
int max(int num1, int num2) {
    int result;
    if (num1 > num2)
        result = num1;
    else
        result = num2;
    return result;
}

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函数声明

函数声明告诉编译器函数的名称和如何调用它，实际的函数体可以在别处定义。

格式：

返回类型 函数名(参数列表);

示例：

int max(int num1, int num2);

参数名在函数声明中是可选的，只要指定类型即可：

int max(int, int);

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调用函数

当我们需要使用函数时，通过函数名和参数来调用它。

示例程序：

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
int max(int num1, int num2);

int main() {
    int a = 100;
    int b = 200;
    int ret;

    // 获取较大的值
    ret = max(a, b);

    cout << "最大值是：" << ret << endl;

    return 0;
}

// 函数定义
int max(int num1, int num2) {
    int result;
    if (num1 > num2)
        result = num1;
    else
        result = num2;
    return result;
}

输出：

最大值是：200

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函数参数

函数可以通过参数接受输入，有三种传递参数的方式：

1. 值传递（Pass by Value）： 将实际参数的值复制一份传递给函数。函数内对参数的修改不会影响实际参数。
2. 指针传递（Pass by Pointer）： 将实际参数的地址传递给函数。函数可以通过指针修改实际参数的值。
3. 引用传递（Pass by Reference）： 传递参数的引用，函数内对参数的修改会直接影响实际参数。

注意： 默认情况下，C++ 使用值传递。

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参数的默认值

函数参数可以有默认值，如果在调用函数时未提供该参数的值，将使用默认值。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int sum(int a, int b = 20) {
    int result;
    result = a + b;
    return result;
}

int main() {
    int a = 100;
    int b = 200;
    int result;

    // 使用两个参数
    result = sum(a, b);
    cout << "总和是：" << result << endl;

    // 使用一个参数，b 使用默认值
    result = sum(a);
    cout << "总和是：" << result << endl;

    return 0;
}

输出：

总和是：300
总和是：120

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Lambda 函数与表达式

C++11 引入了匿名函数，称为 Lambda 函数或 Lambda 表达式。它们使您可以在代码中定义简短的内联函数。

基本形式：

[capture](参数列表) -> 返回类型 {
    // 函数体
}

• [capture]（捕获列表）： 指定哪些外部变量可以在 Lambda 中使用。
• (参数列表)： Lambda 接受的参数。
• 返回类型（可选）： 如果编译器无法推断返回类型，可以显式指定。
• 函数体： Lambda 执行的代码。

示例：

// 简单的比较函数
auto compare = [](int x, int y) { return x < y; };

无参数的 Lambda：

// 不接受参数的 Lambda
auto increment = [] { ++global_x; };

指定返回类型的 Lambda：

// 显式指定返回类型
auto sum = [](int x, int y) -> int {
    int z = x + y;
    return z + x;
};

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捕获列表（Capture List）

Lambda 可以捕获其所在作用域的变量，有多种方式：

• []： 不捕获任何变量。尝试使用外部变量会导致错误。
• [x, &y]： 捕获 x 的值，捕获 y 的引用。
• [&]： 引用捕获所有在 Lambda 中使用的外部变量。
• [=]： 值捕获所有在 Lambda 中使用的外部变量。
• [&, x]： 引用捕获除 x 之外的所有变量，x 值捕获。
• [=, &z]： 值捕获除 z 之外的所有变量，z 引用捕获。

注意使用 this 指针：

• 对于 [=] 或 [&]，this 指针会被自动捕获，可直接使用成员变量和函数。

• 对于 []，如果需要使用 this，必须显式捕获：

  [this]() { this->someFunc(); }();

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