L4_04 函数

一、函数的定义、调用、声明

1.1 函数定义

#include <iostream>
using namespace std;

// 返回值类型 函数名(参数列表) { 函数体 }
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

1.2 函数调用

int main() {
    int result = add(3, 5);  // 调用函数
    cout << "结果: " << result << endl;  // 输出8
    return 0;
}

1.3 函数声明

// 函数声明（原型）
int add(int a, int b);

int main() {
    cout << add(3, 5) << endl;  // 可以调用
    return 0;
}

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

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二、形参、实参

2.1 形参

函数定义时声明的参数，用于接收调用时传入的值。

2.2 实参

函数调用时传递给函数的实际值。

2.3 示例

void printInfo(string name, int age) {  // name和age是形参
    cout << name << "今年" << age << "岁" << endl;
}

int main() {
    printInfo("Alice", 18);  // "Alice"和18是实参
    return 0;
}

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三、全局作用域、局部作用域

3.1 局部变量

void func() {
    int x = 10;  // 局部变量，只在func函数内有效
    cout << x << endl;
}

int main() {
    // cout << x << endl;  // 错误，x未定义
    return 0;
}

3.2 全局变量

int global_var = 100;  // 全局变量，整个程序都可以访问

void func() {
    cout << global_var << endl;  // 可以访问
}

int main() {
    cout << global_var << endl;  // 可以访问
    return 0;
}

3.3 同名变量的优先级

int x = 100;  // 全局变量

void func() {
    int x = 10;  // 局部变量，覆盖全局变量
    cout << x << endl;  // 输出10
}

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四、值传递、引用传递

4.1 值传递

void increment(int num) {
    num++;  // 修改的是副本
}

int main() {
    int x = 5;
    increment(x);
    cout << x << endl;  // 输出5，原值不变
    return 0;
}

4.2 引用传递

void increment(int &num) {
    num++;  // 修改的是原值
}

int main() {
    int x = 5;
    increment(x);
    cout << x << endl;  // 输出6，原值被修改
    return 0;
}

4.3 const 引用

void printValue(const int &num) {
    // num++;  // 错误，不能修改const引用
    cout << num << endl;
}

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五、函数重载

5.1 概念

多个函数可以有相同的名字，但参数列表不同。

5.2 示例

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

int add(int a, int b, int c) {
    return a + b + c;
}

int main() {
    cout << add(1, 2) << endl;        // 调用int版本
    cout << add(1.5, 2.5) << endl;    // 调用double版本
    cout << add(1, 2, 3) << endl;     // 调用三参数版本
    return 0;
}

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六、递归函数

6.1 概念

函数调用自身。

6.2 示例：计算阶乘

int factorial(int n) {
    if (n == 0) return 1;  // 基准条件
    return n * factorial(n - 1);  // 递归调用
}

int main() {
    cout << factorial(5) << endl;  // 输出120
    return 0;
}

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七、示例程序

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
int max(int a, int b);
void swap(int &a, int &b);

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    
    cout << "最大值: " << max(x, y) << endl;
    
    cout << "交换前: x=" << x << ", y=" << y << endl;
    swap(x, y);
    cout << "交换后: x=" << x << ", y=" << y << endl;
    
    return 0;
}

// 求最大值
int max(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

// 交换两个数（引用传递）
void swap(int &a, int &b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}