一、函数的参数及其传递方式

C++的函数传递有两种传递方式：传值和伟引用。传值分为传“对象值”和“对象地址值”，“对象值”是指对象的数据成员值，“对象地址值”是指对象的首地址值。伟引用其实是传对象的地址。

注意：传地址值传递的是值，不是地址；传地址传的是地址，不是地址值。传递对象地址值是使用对象指针作为参数，传递对象地址是使用对象引用作为参数。

1、对象作为函数参数

将对象作为函数参数，是将实参对象的值传递给形参对象，这种传递是单向的。形参拥有实参的备份，当在函数中改变形参的值时，改变的是这个备份的值，不会影响原来实参的值，这种传值方式可以防止被调用的函数改变参数的原始值。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void example1();
void swap1(string,string);//声明交换方法的函数原型
int main(){example1();return 0;
}void example1(){string s1("过去"),s2("现在");//定义对象s1和s2cout << "交换之前：" << s1 << " " << s2 << endl;swap1(s1,s2);//使用传值方式传递s1和s2的数据成员值cout << "交换之后返回主函数：" << s1 << " " << s2 << endl;/*** 交换之前：过去 现在* 交换之后：现在 过去* 交换之后返回主函数：过去 现在*/
}void swap1(string s1,string s2){string temp = s1;s1 = s2;s2 = temp;cout << "交换之后：" << s1 << " " << s2 << endl;
};

2、对象指针作为函数参数

将指向对象的指针作为函数参数，形参是对象指针，实参是对象的地址值。虽然参数传递方式仍然是传值，但因为形参传递的就是实参本身，所以当在函数中改变形参的值时，改变的就是原来实参的值。传对象地址值要用到对象指针，常使用的传对象地址值的方式，如传递类或结构对象的地址值、传递数组名。

void example2();
void swap2(string *,string *);
int main(){example2();return 0;
}void example2(){string s1("过去"),s2("现在");cout << "交换之前：" << s1 << " " << s2 << endl;swap2(&s1,&s2);//使用传地址值的方式传递s1和s2的地址值cout << "交换之后返回主函数：" << s1 << " " << s2 << endl;/*** 交换之前：过去 现在* 交换之后：现在 过去* 交换之后返回主函数：现在 过去*/
}void swap2(string *s1,string *s2){//string类的对象指针s1和s2作为参数string temp = *s1;*s1 = *s2;*s2 = temp;cout << "交换之后：" << *s1 << " " << *s2 << endl;
}

因为实参和形参的地址相同，所以改变形参就是改变实参。下面举例传递数组名：

void example3();
void swap3(int []);
int main(){example3();return 0;
}void example3(){int a[] = {8,3};cout << "交换之前：" << a[0] << " " << a[1] << endl;swap3(a);//传递数组名a也就是传递指针cout << "交换之后返回主函数：" << a[0] << " " << a[1] << endl;/*** 交换之前：8 3* 交换之后：3 8* 交换之后返回主函数：3 8*/
}void swap3(int a[]){//使用数组名a也就是指针名作为函数参数int temp = a[0];a[0] = a[1];a[1] = temp;cout << "交换之后：" << a[0] << " " << a[1] << endl;
}

数组名就是数组指针名，数组指针名指向数组首地址，所以相当于传地址值，可以实现交换。

3、引用作为函数参数

使得引用作为函数，在函数调用时，实参对象名传给形参对象名，形参对象名就成为实参对象名的别名，实参对象和形参对象代表同一个对象，所以改变形参对象的值就是改变实参对象的值。

实际上，在传递地址时，是把实参对象的地址传给形参对象，使用形参对象的地址取实参对象的地址，从而使用形参对象和实参对象共享一个单元，这就是地址传递方式。

void example4();
void swap4(string &,string &);
int main(){example4();return 0;
}void example4(){string s1 = "过去",s2 = "现在";cout << "交换之前：" << s1 << " " << s2 << endl;swap4(s1,s2);//使用传地址的方式传递s1和s2的引用地址cout << "交换之后返回主函数：" << s1 << " " << s2 << endl;/*** 交换之前：过去 现在* 交换之后：现在 过去* 交换之后返回主函数：现在 过去*/
}void swap4(string &s1,string &s2){//string类的引用对象s1和s2作为函数参数string temp = s1;s1 = s2;s2 = temp;cout << "交换之后：" << s1 << " " << s2 << endl;
}

系统向形参传递的是实参的地址而不是实参的值，通过引用参数，一个函数可以修改另一个函数内的变量，因为引用对象不是一个独立的对象，不单独占用内存单元，而对象指针要另外开辟内存单元（其内容是地址），所以传引用比传指针要更好。

4、默认参数

默认参数就是不要求程序设定该参数，而由编译器在需要时给该参数赋默认值，当程序员需要传递特殊值时，必须显式的指明。默认参数是在函数原型中说明的，默认参数可以多于一个，但必须放在参数序列的后面。

void example6();
void display1(int first,int second=2,int third=3);
int main(){example6();return 0;
}void example6(){int first = 10,second = 20,third = 30;display1(first);//第一个参数值是：10，第二个参数值是：2，第三个参数值是：3display1(first,second);//第一个参数值是：10，第二个参数值是：20，第三个参数值是：3display1(first,second,third);//第一个参数值是：10，第二个参数值是：20，第三个参数值是：30
}void display1(int first,int second,int third){cout << "第一个参数值是：" << first << "，第二个参数值是：" << second << "，第三个参数值是：" << third <<endl;
}

5、使用const保护数据

用const修饰传递参数，是通知函数，它只能使用参数而无权修改它。

void display2(const string &,string &);

二、深入讨论函数返回值

1、返回对象的函数

void example7();
string back1(string);
int main(){example7();return 0;
}void example7(){string s = "zhangsan";string ss = back1(s);cout << ss;//zhangsanfeng
}string back1(string s1){string s2 = s1 + "feng";return s2;
}

2、返回指针的函数

void example8();
float * back2(int &);
int main(){example8();return 0;
}void example8(){int num;float *f;f = back2(num);for(int i=0;i<num;i++){cout << "值" << (i+1) << "是：" << *(f+i) << endl;}delete f;
//  3
//  你要输入的数值个数是：3个
//  10.3 12.5 16.7
//  值1是：10.3
//  值2是：12.5
//  值3是：16.7
}float * back2(int &num){cin >> num;cout << "你要输入的数值个数是：" << num << "个" << endl;if(num <= 0){return NULL;}float *f = new float[num];//动态申请分配内存if(f == 0){return NULL;}for(int i=0;i<num;i++){cin >> f[i];}return f;
}

3、返回引用的函数

函数可以返回一个引用，返回引用的主要目的是为了将该函数用在赋值运算符的左边。在其他情况下，一个函数是不能直接用在赋值运算符左边的。

void example9();
int &back3(int);
int arr2[] = {10,20,30};//声明全局数组
int main(){example9();return 0;
}void example9(){int index = 2;cout << "修改之前：" << arr2[index] << endl;//修改之前：30back3(index) = 100;cout << "修改之后：" << arr2[index] << endl;//修改之后：100
}int &back3(int num){return arr2[num];
}

4、函数返回值作为函数的参数

void example10();
int back4(int,int);
int main(){example10();return 0;
}void example10(){int max = back4(10,back4(55,102));cout << max;//102
}int back4(int i,int j){int max = i>j?i:j;return max;
}

三、内联函数

① 使用关键字inline可以让C++编译器在遇到对函数isnumber调用的时候，都用这个函数体替换调用表达式；

② 由于编译器必须知道内联函数的函数体，才能进行内联替换，因此内联函数必须在程序中第一次调用此函数的语句出现之前定义；

③ 如果程序多次调用某个函数，将会大大降低使用效率，使用内联函数能加快程序执行速度；

④ 具有循环语句、switch语句的函数不能说明为内联函数。

void example11();
inline int isnumber(char c){return (c>='0'&&c<='9')?1:0;
}
int main(){example11();return 0;
}void example11(){char c;cin >> c;if(isnumber(c)){cout << "你输入的是一个0-9之间的数字！" << endl;}else{cout << "你输入的不是一个数字！" << endl;}//    0
//  你输入的是一个0-9之间的数字！
}

四、函数重载和默认参数

函数重载可使一个函数名具有多种功能，即具有“多种形态”，这种特性被称为多态性。C++的多态性被直观的称为“一个名字，多种函数”，即每个函数除了函数名相同外，其他的都不相同。这时源代码只指明函数调用，而不说明具体调用哪个函数，编译器的这种连接方式称为动态联编，在动态联编中，只有程序运行时才能确定调用哪个函数。

如果编译器在编译时，能根据源代码调用固定的函数标识符，并用物理地址替代它们，这就称为静态联编，静态联编是在程序被编译时进行的。

void example12();
float max(float,float);//具有两个实型参数的函数原型
int max(int,int,int);//具有两个整型和一个实型参数的函数原型
int main(){example12();return 0;
}void example12(){cout << "请输入两个实型数：" << endl;float f,g;cin >>f,cin>>g;float ff = max(f,g);cout << f << "和" << g << "中最大的实型数是：" << ff << endl;cout << "请输入三个整数：" << endl;int i,j,k;cin >>i,cin>>j,cin>>k;int ii = max(i,j,k);cout << i << "、" << j << "、" << k << "中最大的整数是：" << ii << endl;
}float max(float f,float g){return f>g?f:g;
}int max(int i,int j,int k){int temp = i>j?i:j;return temp>k?temp:k;
}

五、函数模板

1、引入函数模板

以求两个数的最大值为例，区别仅仅是处理的数据类型不同，这时可以把它们的操作进行抽象，比如：Type max(Type n1,Type n2){return n1>n2?n1:n2;}。这里Type并不是一种实际的数据类型，而是使用虚拟的类型参数，当用实际的类型来实例化这种函数时，就好像按照模板来制造新的函数一样，所以称这种函数为函数模板。将函数模板与某个具体的数据类型连用，就产生了模板函数，这个过程被称为模板函数实例化，这种形式就是类型参数化。

一般选用T作为标识符来标识类型参数，当然参数名是可以任意挑选的，不一定非得是T。规定模板以template关键字和一个形参表示开头。可以写成如下形式：

template <class T> T max(T n1,T n2){return n1>n2?n1:n2;
}

class意为“用户定义或固有的类型”，字母T标识这个模板有一个参数类型，模板的参数是由函数的参数类型推断出来的。

void example13();
template <class T> T max2(T n1,T n2){return n1>n2?n1:n2;
}
int main(){example13();return 0;
}void example13(){cout << max2(10,25) << " " << max2(25.5,10.2) << " " << max2('a','b') << endl;//25 25.5 b
}

2、使用显式规则和关键字typename

关键字typename主要用于替代参数列表中的关键字class。下面是使用显式规则和关键字typename的例子：

void example14();
template <typename T> T max3(T n1,T n2){//求最大值的函数模板return n1>n2?n1:n2;
}
template <typename E> E max4(E n1,E n2){//求最小值的函数模板return n1<n2?n1:n2;
}
int main(){example14();return 0;
}void example14(){cout << max3(10,(int)18.2f) << " " << max3 <double>(10.3,20.5) << endl;//使用强制转换以及显式声明求最大值，18 20.5cout << max4(10,50) << " " << max4 <int>(8.1,15.3) << endl;//使用显式声明可以用于一些特殊需求，10 8
}

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