C++函数特性深度解析

### C++ 函数特性深度解析 #### 1. 引用传递参数 在某些程序里，会初始化两个 `Distance` 变量 `d1` 和 `d2` 并显示它们的值，接着调用 `scale()` 函数，将 `d1` 乘以 0.5，`d2` 乘以 0.25，最后显示计算后的距离值。示例代码如下： ```cpp scale(d1, 0.5); scale(d2, 0.25); ``` 这里的函数调用直接对 `d1` 和 `d2` 进行修改，函数不返回任何值，而是直接在传入的 `Distance` 参数上执行操作，此参数通过引用传递给 `scale()` 函数。若调用程序中仅改变一个值，也可将函数改写为按值传递参数并返回缩放后的值，像这样： ```cpp d1 = scale(d1, 0.5); ``` 不过这种写法会显得冗余。 引用在 C 语言中并不存在，在 C 里指针有类似的作用，但使用起来往往没那么方便。C++ 引入引用参数，是为了在涉及对象和简单变量的各种场景中提供更多灵活性。除了按值传递和引用传递，传递参数给函数的第三种方式是使用指针。 #### 2. 函数重载 函数重载指的是一个函数会根据传入的数据类型执行不同的操作。下面通过不同方面来详细介绍函数重载。 ##### 2.1 不同数量的参数 假设有三个函数 `starline()`、`repchar()` 和 `charline()`，它们功能类似，但参数不同。为了方便使用，可让它们使用相同的名称。以下是 `OVERLOAD` 程序示例： ```cpp // overload.cpp // demonstrates function overloading #include <iostream> using namespace std; void repchar(); //declarations void repchar(char); void repchar(char, int); int main() { repchar(); repchar('='); repchar('+', 30); return 0; } //-------------------------------------------------------------- // repchar() // displays 45 asterisks void repchar() { for(int j=0; j<45; j++) // always loops 45 times cout << '*'; // always prints asterisk cout << endl; } //-------------------------------------------------------------- // repchar() // displays 45 copies of specified character void repchar(char ch) { for(int j=0; j<45; j++) // always loops 45 times cout << ch; // prints specified character cout << endl; } //-------------------------------------------------------------- // repchar() // displays specified number of copies of specified character void repchar(char ch, int n) { for(int j=0; j<n; j++) // loops n times cout << ch; // prints specified character cout << endl; } ``` 这个程序输出三行字符： ``` ********************************************* ============================================= ++++++++++++++++++++++++++++++ ``` 前两行长度为 45 个字符，第三行为 30 个。程序中有三个同名函数，编译器依据函数签名（参数数量和数据类型）来区分它们。具体如下表所示： | 函数声明 | 参数数量 | 参数类型 | | ---- | ---- | ---- | | `void repchar();` | 0 | 无 | | `void repchar(char);` | 1 | `char` | | `void repchar(char, int);` | 2 | `char` 和 `int` | ##### 2.2 不同类型的参数 以 `OVERENGL` 程序为例，它使用重载函数 `engldisp()` 来显示英尺和英寸格式的距离。函数的单个参数可以是 `Distance` 类型的结构体，也可以是 `float` 类型的简单变量。示例代码如下： ```cpp // overengl.cpp // demonstrates overloaded functions #include <iostream> using namespace std; //////////////////////////////////////////////////////////////// struct Distance //English distance { int feet; float inches; }; //////////////////////////////////////////////////////////////// void engldisp( Distance ); //declarations void engldisp( float ); int main() { Distance d1; //distance of type Distance float d2; //distance of type float //get length d1 from user cout << "\nEnter feet: "; cin >> d1.feet; cout << "Enter inches: "; cin >> d1.inches; //get length d2 from user cout << "Enter entire distance in inches: "; cin >> d2; cout << "\nd1 = "; engldisp(d1); //display length 1 cout << "\nd2 = "; engldisp(d2); //display length 2 cout << endl; return 0; } //-------------------------------------------------------------- // engldisp() // display structure of type Distance in feet and inches void engldisp( Distance dd ) //parameter dd of type Distance { cout << dd.feet << "\'-" << dd.inches << "\""; } //-------------------------------------------------------------- // engldisp() // display variable of type float in feet and inches void engldisp( float dd ) //parameter dd of type float { int feet = static_cast<int>(dd / 12); float inches = dd - feet*12; cout << feet << "\'-" << inches << "\""; } ``` 用户输入两个距离，程序调用重载函数 `engldisp()` 分别显示不同类型的距离。例如： ``` Enter feet: 5 Enter inches: 10.5 Enter entire distance in inches: 76.5 d1 = 5'-10.5" d2 = 6'-4.5" ``` 不同版本的 `engldisp()` 功能类似，但代码差异较大，接收全英寸输入的版本需要先将其转换为英尺和英寸再显示结果。函数重载能减少需要记忆的函数名