函数基础
函数的定义
最基本的函数定义由以下几部分组成：
返回值类型 函数名称 (形参列表) {
函数体;
}
函数进行的操作在函数体中声明。
函数的声明
与变量类似，一个函数只能定义一次，但可以声明多次。
函数的声明应当在头文件中完成，而函数的定义应当在源文件中完成，定义函数的源文件应当包含声明函数的头文件。
函数的调用
函数调用通常分为几个步骤：
- 使用调用运算符调用函数，一般是一对圆括号，所用于一个表达式，该表达式是指向被调函数的指针，圆括号内是实参；
- 使用实参初始化对应的形参；
- 将控制权移交给被调函数，主调函数暂时中断，被调函数开始执行；
- 若被调函数有返回值，则通过 return 语句将返回值返回给主调函数；
- 将控制权移交回主调函数，使用被调函数的返回值初始化调用表达式的结果。
注意事项
- 函数的形参列表可以为空，但是不能省略；
- 实参是形参的初始值，必须一一对应；
- 函数的任意两个形参不能同名。
函数的参数传递
C++函数的参数传递有3种方式
- 值传递
- 指针传递
- 引用传递
形参的类型决定了实参与形参交互的方式。
值传递
当使用值传递时，会先计算出实参的值，并为形参开辟一段新的内存空间（栈区），将实参的值拷贝到形参的内存上。也就是说，使用值传递时，函数操作的是实参的副本，并不直接操作实参，也就不能改变实参的值。
使用实例：
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int variable) {
variable += 100;
}
int main() {
int variable = 100;
function(variable);
cout << "The variable's value is " << variable << endl;
return 0;
}
可以看到，使用值传递时，不会影响实参本身。
指针传递
当使用指针传递时，传递给形参的是实参的内存地址，使得形参和实参指向同一段内存空间，函数通过形参的地址获取数据并对其进行操作。也就是说，使用指针传递时，函数直接操作实参本身，会影响实参的值。
使用实例：
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int* variable) {
*variable += 100;
}
int main() {
int variable = 100;
function(&variable);
cout << "The variable's value is " << variable << endl;
return 0;
}
可以看到，使用指针传递时，会影响实参本身。
引用传递
引用传递可以理解成指针传递的简化版，本质上还是指针传递。若在程序成反复使用指针传递，不仅降低了可读性，而且有可能造成意外的错误，而引用机制的出现弥补了这一不足。使用引用传递参数，仍然会影响实参本身。
使用实例：
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int& variable) {
variable += 100;
}
int main() {
int variable = 100;
function(variable);
cout << "The variable's value is " << variable << endl;
return 0;
}
函数提高
函数的默认参数
在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
定义含有默认参数的函数语法如下：
返回值类型 函数名称(形参类型 形参名称=默认值) {
函数体;
}
注意事项：
- 形参列表中，某个位置的形参有默认值，则该位置之后的所有形参都必须有默认值；
- 如果在声明函数的时候，为某个形参设置的默认值，那么在函数体中就不能再为这个形参设置初始值。
函数的占位参数
C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置。
语法：
返回值类型 函数名(数据类型) {
函数体;
}
函数的数组形参
因为在C/C++中，数组无法进行直接拷贝，所以将数组作为参数传递给函数时，数组名会退化成指向数组首地址的指针。也就是说，无法以值传递的形式将数组传递给函数。
正因为将数组传递给参数时，数组名已经退化成指向数组首地址的指针，因此无法将数组的附加信息（如数组大小等）传递给函数，因此在函数的形参列表中应当单独为数组的附加信息提供形参。
使用实例：
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int arr[], int length) {
for(int i = 0; i < length; i++) {
cout << "index " << i << ": " << arr[i] << endl;
}
}
int main() {
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
function(arr, 10);
return 0;
}
除了退化成指针进行参数传递之外，还可以直接通过指针传递的方式传递数组。
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int *arr, int length) {
for(int i = 0; i < length; i++) {
cout << "index " << i << ": " << arr[i] << endl;
}
}
int main() {
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
function(arr, 10);
return 0;
}
也可以通过引用传递。
#include <iostream>
using namespace std;
void function(int (&arr)[10]) {
int length = sizeof(arr) / sizeof(int);
for(int i = 0; i < length; i++) {
cout << "index " << i << ": " << arr[i] << endl;
}
}
int main() {
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
function(arr);
return 0;
}
需要注意的是，通过引用传递数组是，可以传递数组的附加信息，因此需要在形参列表中写出数组的大小，传入的数组大小必须与形参列表里的一致。
由于引用传递的本质还是指针传递，所以在函数内部使用sizeof()函数时，获取的是整个用于存储数组的内存空间的大小，而不是数组的元素个数。
函数重载
函数重载的特征
- 在同一作用域（一般是同一个类中）
- 函数名称相同
- 函数形参列表不同（形参类型、个数、顺序不同）
- 不受返回值类型影响
函数重载的本质
在编译阶段，同一作用域中存在同名函数时，编译器根据函数形参列表的不同为这些函数进行重命名。编译器不同，命名规则也不同。
函数重写
函数重写的特征
- 必须在不同作用域中（一般是基类与派生类中）
- 派生类中重写的函数与基类中的函数具有相同的返回类型、相同的名称、相同的形参列表，唯一不同的是函数具体实现
函数重定义
函数重定义的特征
- 作用域不同（一般是基类与派生类中）
- 名称必须相同
- 形参列表和返回值可以不同
- 基类中的同名函数仍然存在于派生类中
main: 处理命令行选项
可以在命令行中，向main函数传递参数。使用方法如下：
int main(int argc, char* argv[]) {
函数体;
}
第一个参数 argc 是一个整数，表示形参数组 argv 中字符串的数量。
第二个参数 argv 是一个数组，数组元素是指向字符串的指针。
当实参传递给main函数后，argv的第一个元素指向程序的名字或者一个空字符串，接下来的元素依次传递命令行提供的实参。
最后一个指针之后的元素值保证为0。