[C++知识库]C++ 函数提高

函数提高

3.1 函数默认参数

在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。

• 调用带有默认参数值的函数时，如果不指定带有默认值的参数，则该参数自动被赋为默认值

语法：返回值类型 函数名 (参数 = 默认值) { ... }

注意事项：

1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值

   //int func(int a, int b = 10, int c) { //错误，b之后的参数c也要有默认参数
   int test01(int a, int b = 10, int c = 10) {
   	return a + b + c;
   }
   

2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数；反之亦然。

   C++规定 (C++03/C++11)： A default argument shall not be redefined by a later declaration (not even to the same value). (函数重定义/声明时，不允许重定义默认参数 )

   int func2(int a = 10, int b = 10);
   ...
   int func2(int a, int b) {
   	return a + b;
   }
   

3.2 函数占位参数

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){}

示例：

//函数占位参数 ，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int) {
	cout << "this is func" << endl;
}
int main() {
	func(10,10); //占位参数必须填补
    
	return 0;
}

作用：占位参数的一个作用，就是在重载自增 ++ /自减 -- 运算符的时候，区分前自增/自减（++a）还是后自增/自减（a++）

3.3 函数重载

3.3.1 函数重载概述

作用：函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件：

• 同一个作用域下
• 函数名称相同
• 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

示例：

//函数重载需要函数都在同一个作用域下
void func() { cout << "func 的调用！" << endl; }
void func(int a) { cout << "func (int a) 的调用！" << endl; }
void func(double a) { cout << "func (double a)的调用！" << endl; }
void func(int a ,double b) { cout << "func (int a ,double b) 的调用！" << endl; }

//函数返回值不可以作为函数重载条件
//int func(int a, double b) { cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl; }

int main() {
	func();
	func(10);
	func(3.14);
	func(10,3.14);
	
	return 0;
}

3.3.2 函数重载注意事项

• 引用作为重载条件的情况下
• 函数重载碰到函数默认参数

示例：

//1、引用作为重载条件
void func(int &a) {
	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}
void func(const int &a) {
	cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}

//2、函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a, int b = 10) {
	cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}
void func2(int a) {
	cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {
	int a = 10;
	func(a); //调用无const
	func(10); //调用有const

	//func2(10); //碰到默认参数产生歧义，需要避免

	return 0;
}

3.4 内联函数

3.4.1 普通函数的优缺点

1. Pros(优点): 易读易维护

2. Cons (缺点): 调用时有开销

函数调用时：参数及部分CPU寄存器的内容进栈，控制流跳转

函数返回时：返回值及寄存器值出栈，控制流跳转

3.4.2 定义内联函数

语法：定义函数时，在函数类型前面加上 inline 关键字

一般而言，内联函数的声明和定义都在一起。我们很少将内联函数的声明和定义分开编写。

// 定义内联函数
inline int max (int a, int b) { return (a > b ? a : b); }

3.4.3 内联函数的使用

目的：减小函数调用开销

方法：编译器在遇到内联函数的调用时，会将内联函数的函数体展开到调用位置，从而避免函数调用的开销。

// Calling (调用内联函数)
int  x = max (3, 5);
int  y = max (0, 8);

// Inline expansion (内联展开)
int  x = (3 > 5 ? 3 : 5);
int  y = (0 > 8 ? 0 : 8);

结果：导致程序变大

一般来说，内联函数只有在需要考虑程序运行性能的环境中才使用。

程序员所用的 inline 关键字，只是对编译器的一个请求。内联函数是否展开，是由编译器决定的。

3.4.4 将内联函数的声明和定义分离

在C++标准7.1.2.4节有如下说明

An inline function shall be defined in every translation unit in which it is odr-used and shall have exactly the same definition in every case (3.2). [ Note: A call to the inline function may be encountered before its definition appears in the translation unit. —end note ]

内联函数应在每个翻译单元中定义。在该翻译单元中它遵循“单一定义规则（ODR）”，并且所有该内联函数定义必须完全相同。[ 注释：在翻译单元中可能会在内联函数定义出现之前就有调用该内联函数的语句]

因此，内联函数声明和定义分类的用法如下：

#include <iostream>
inline void foo();
int main() {
    foo();
    return 0;
}

inline void foo() {
    std::cout << "Hi\n";
}