C++的函数和C语言的函数是差不多的,都是把要重复使用的代码封装起来,以便我们后续使用。而C++的函数在c语言上右增加了几个特性,那就是缺省参数和函数重载,这一篇就分享一下C++函数的这些特性。
开篇
说到函数,自然得提一下C++的输入函数和输出函数。我们在C语言中使用的是printf 函数和scanf 函数,在使用这两个函数时需要引入#include <stdio.h> 头文件。而在C++中除了可以使用这两个输入输出函数之外还可以使用cin 函数和cout 函数,使用这两个函数需要引入#include<iostream> 文件。使用语法如下
#include<iostream>
using namesapce std; // 输入输出流的函数定义在命名空间std中
int main(){
cout<< "hello yubaobei" << endl; // endl的作用是换行
cout<< "hello yubaobei\n"; //这样写也可以换行
return 0;
}
注意
使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时,必须包含头文件以及std标准命名空间。
使用标准输入输出流的好处是cout 函数和cin 函数可以自动识别数据类型,这个功能很好用。
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
int a = 10;
double b = 20;
char c = 0;
cin>>a; // 输入函数cin
cout<<b<<" "<<a<<endl;
return 0;
}
如果想要按自己的想的格式化输出,还是用printf 函数,因为cout 函数要实现格式化输出很麻烦。
缺省参数
缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值,在调用该函数时,如果没有指定参数则采用该默认值,否则使用指定的实参。
void TestFunc(int a = 10){
cout<<a<<endl;
}
int main(){
TestFunc(); // 没传参时就使用参数的默认值
TestFunc(100); // 传了参数,就使用传的值
return 0;
}
全缺省参数
全缺省参数,故名思意,就是函数的每一个参数都有一个默认值。在调用函数的时候,可以只传一个参数,可以只传两个参数,可以不穿参数,也可以三个都传。
void TestFunc2(int a = 10, int b = 20, int c = 30){
cout<<"a= "<<a<<endl;
cout<<"b= "<<b<<endl;
cout<<"c= "<<c<<endl;
}
半缺省参数
半缺省参数必须从右往左依次给出,下面这种半缺省参数函数的传参,至少传一个参数。
void TestFunc3(int a, int b = 0, int c = 1){
cout<<"a= "<<a<<endl;
cout<<"b= "<<b<<endl;
cout<<"c= "<<c<<endl;
}
注意:
- 不管是半缺省参数函数还是全缺省参数函数,缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现。
- 推荐将缺省参数写在声明,不写在定义。
函数重载
函数重载是函数的一种特殊情况,C++允许在同一作用域中申明几个功能类似的同名函数,这些同名函数的形参列表(参数个数 或 参数类型 或 顺序)必须不同,常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题。
int Add(int a, int b){
return a+b;
}
// 参数个数不同
int Add(int a, int b, int c){
return a+b+c;
}
// 参数类型不同
double Add(double a, int b){
return a+b;
}
// 参数顺序不同
double Add(int b, double a){
return a + b;
}
注意:返回值类型不同不属于函数重载
函数重载的原理
为什么C++支持函数重载,而C语言不支持呢?这是跟两种语言的编译有关的,C++在编译函数的时候会对函数进行名字修饰
在C/C++中,一个程序要运行起来,需要经历以下几个阶段:预处理、编译、汇编、链接
预处理阶段:头文件展开、宏替换、条件编译、去掉注释
编译阶段:检查语法,生成汇编代码。
汇编阶段:汇编代码转换为二进制机器码
链接:如果程序是写在几个文件中,那么在连接阶段就会把程序链接起来。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int test1(int a, int b) {
int tmp = a + b;
return tmp;
}
int main() {
int ret = test1(1,2);
printf("%d", ret);
return 0;
}
以上面这个函数为例,程序从main函数开始执行,当执行到 ret = test1(1,2); 这一步时,就调用了test1 函数,它是怎么去调用的呢,我们看看汇编代码
当汇编代码执行到_test1(089100Ah) 的时候,call 这个指令的是先将call指令的下一条指令的IP入栈,然后跳到以内存单元地址为IP的代码处,这句的意思就是跳转到地址为089100Ah 的位置,那么089100Ah 处是执行指令呢?
在089100Ah 这个位置执行的是跳转指令,跳转到函数所在的位置,就开始执行函数。
也就是说,在编译过程中,编译器,会去找函数的地址,生成一个地址表,这个地址表里包含了函数名和函数的地址。当我们去用这个函数的时候,就会根据地址表找到相应的函数。
而C++之所以能够实现函数重载,是因为它对函数地址表的函数名有名字修饰。通过上图我们可以看见C语言的函数地址,是_test1 ,也就是说,我们怎么命名的函数,在地址表中它就是怎么命名的。而C++的不一样。
下面我们在C++程序中定义两个函数Add,他们的函数名是一样的,参数不一样,所以是函数重载
C++的地址表中,我们的Add函数的名字并不像C语言中的一样,在linux中C++的名字修饰是,_z + 函数名的长度 + 函数名 + 两个参数的类型 ,而c语言就是将函数名作为地址表的名字,所以,C语言在链接的过程中,如果有两个函数名一样的函数,就不到要去找那个地址,就会有问题,而C++因为名字经过修饰,即使两个函数的函数名一样,可参数不一样,在地址表中就不会出现两个名字一样的函数地址不一样这种情况。所以C++支持重载,这也是为什么函数重载的要求是参数不一样的原因。
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