理解C++中函数的返回

连续几年的C++程序设计课教学中，学生中总有人要求为他们单独解释函数的返回（return）究竟是什么意思。各种书中都会详讲返回值的问题，而学生们掌握的难点却是在返回至何处执行。本文试图通过对一般函数及递归函数

从程序执行的流程角度，返回即是“被调用函数执行结束后，返回至调用这个函数的位置，接着完成其他任务。”。这句话绕一些，看一些具体的例子。

//例1
#include <iostream>
using namespace std;
int max(int x, int y);
int main()
{
    int a,b,c;
    a=30;
    b=20;
    c=max(a,b);
    cout<<"大者为: "<<c<<endl;
    return 0;
}

int max(int x, int y)
{
    int z;
    if(x>y)
        z=x;
    else
        z=y;
    return z;
}

在第
9
行调用
max(a, b)
时，函数会到第
14
行开始定义的
max
函数中执行。执行至
21
行
return z
时，函数返回至第
9
行（即“返回至调用这个函数的位置”），将返回值赋值给变量
c
（即“接着完成其他任务”，此处是为
c
赋值。）

建议初学者在破解这个难关时，利用IDE中提供的单步执行工具实际“走”一遍看看。具体步骤如图1至图4。

“返回”，也就是C++中的return，词典中的释义是“回到一个地方或状况或从一个地方或状况回来的行动”。用现实生活中的例子也可以解释。例如：

某一天，我要修理一下家里漏水的水龙头。关总阀，拆龙头，修理均顺利完成，却发现后续的安装无法进行，家里储备的密封胶条没有了，于是吩咐老婆，出去买胶条去。老婆下楼后准备骑自行车去，却发现车胎没气了，于是喊过来正在楼下玩的儿子：“帮娘回家取气筒去。”儿子回家一趟，返回给他的娘一支气筒。于是老婆给自行车打了气，去市场一趟，给我返回了密封胶条，我得以把余下的安装、开阀门，清理现场等工作干完。

图5说明了这样一个调用、返回的过程。

函数的递归是函数“自己调用自己”的过程，这让不少还觉得了解了“返回”含义的同学又遇到了障碍。写过一个助学文档《读懂C++递归程序》，演示的就是这样一个调用和返回的过程。

以下面以求阶乘的递归函数为例来说明相关问题。

//例2
#include <iostream>
using namespace std;
long fact(int);
int main( )
{
    int n;
    long y;
    n=5;
    y=fact(n);
    cout<<n<<"!="<<y<<endl;
    return 0;
}

long fact(int n)
{
    long f;
    if (n==1)
        f=1;
    else
        f=fact(n-1)*n;
    return f;
}

实际上，递归函数返回的意义仍旧。递归中的每一次调用自身，参数并不一样。在
main
函数中第
9
行执行到
y=fact(n)
时，调用的是
fact(5)
；执行
fact(5)
时，需要调用
fact(4)
，依此一直要调用到
fact(1)
，从而不再递归调用直接得到求解的结果。调用一级一级就是这样下来的，返回则是逆着这个顺序展开，
fact(1)
的返回值
1
，返回给
fact(2)
用于计算
fact(1)*2
，
fact(2)
的返回值
2
，返回给
fact(3)
用于计算
fact(2)*3
，依此一直返回到
fact(5)
，求出值后递归结束，
fact(5)
的
return
语句返回到
main
函数中，最终完成了任务。这个过程如图
6
所示。

对于递归函数中返回的理解，建议也利用单步执行的方式进行一次跟踪，从而增加直观的映像。图7至图13展示了这个过程中的几处关键。

再次建议，将调试工具用好，这是学习程序设计过程中必备的技能。

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