21天学通C++学习笔记（七）：函数

1. 为什么需要函数

• 可将应用程序的内容划分成依次调用的逻辑块，让您能够划分和组织程序的执行逻辑，有助于提高可重用性。

2. 基本概念

• 是子程序，可接受参数，可有返回值。
• 要让函数执行其任务，必须调用它。
• 函数原型/声明
  • 指出函数的名称（Area）、接受的参数列表以及返回值类型。
  • 让编译器意识到这些语句是合法的，而链接器负责将函数调用与实现关联起来，并确保程序执行时将触发它们。
• 函数定义
  • 总是一个包含在{}中的语句组成的语句块
• 函数调用、形参、实参
  • 函数声明中包含的参数列表中的参数是形参（parameter），形参类似于局部变量，旨在当前函数内部可用
  • 调用函数时（必须）提供的参数列表中的参数是实参（argument），它们是函数的形参列表要求的值
• 带默认值的函数参数
  • 相当于是可选参数，用户可以传实参，也可以不传
  • 不管有几个，必须在形参列表结尾
  • 可被用户提供的值覆盖
• 返回值
  • 除非返回类型声明为void，否则至少包含一条return语句（有些程序员喜欢仍然返回一条空的return语句：return;）
  • 也可以由多条return语句，但要谨慎，比在末尾返回的函数难理解。
• 递归函数
  • 调用自己
  • 必须有明确的退出条件
  • 如果没有退出条件或存在bug，有可能一直调用自己，直到栈溢出后才终止，导致应用程序崩溃

3. 使用函数处理不同类型的数据

• 函数重载
  • 名称和返回类型相同，但参数不同的函数
• 传递数组参数
  • 如果传数组参数，最好把长度也传上，方便函数内进行判断
  • 使用字符数组时，最好把最后一个初始化为'\0'
• 按引用传递参数
  • void Area (double radius, double& result)
  • &告诉编译器，不要将第二个实参复制给函数，而将指向该实参的引用传递给函数。
  • 使用return时函数只能返回一个值，因此如果函数需要执行影响众多值的操作，且需要在调用者中使用这些值，则按引用传递参数时让函数将修改结果提供给调用模块的方式之一。

4. 微处理器如何处理函数

• 调用逻辑
  • 使用一个栈存储函数调用开始时的位置，然后再进入子函数体中，接着在遇到return时才从栈中找出原地址，并返回继续执行外层代码。
  • 编译器使用CALL（函数调用）和RET（类似return）指令
  • 编译器有许多优化选项，优化代码大小时，可能会护忽略众多的内联请求；优化速度时，编译器通常会寻找并利用合理的内联机会。
• 内联函数
  • 函数很简单并需要降低开销（调用函数反而比函数逻辑复杂时）时才使用，不然每个调用的地方都会拷一份相当的函数定义代码，导致代码急速膨胀
  • 参考
• 自动推断返回类型
  • 与auto类型的变量类似，函数必须先定义，并且每个return的返回类型都要相同，不然编译器难以判断
• lambda函数
  • C++11引入的，有助于使用STL算法对数据进行排序或处理
  • 作为谓词使用，简化了排序函数、foreach等需要的复杂的二元谓词（是这样一个函数，对两个参数进行比较，并返回true或false，通常被实现为类中的运算符）的定义