一个函数的函数体一般包括（一个函数的函数体可以是空函数吗）

一个函数的函数体一般包括,一个函数的函数体可以是空函数吗(1)

C 小白到专家之函数 引言

函数是组织良好的程序中的基本建块,它允许将程序划分成逻辑上不同的部分。本文将全面介绍C 中的函数,包括函数的定义、调用、传递参数、全局变量和局部变量的作用域等内容。阅读本文,您将能够熟练使用C 中的函数特性,在程序设计中合理利用函数提高代码的复用性和可维护性。

正文 函数基础

函数是组织良好的程序中的基本建块,它将一个完整的、实现特定功能的代码块封装起来,方便重复调用。

C 中的函数格式如下:

返回值类型函数名(参数列表) { 函数体 }

返回值类型:函数执行后的返回结果的数据类型,可以是整型、浮点型、void等。
函数名:函数的名称标识符。
参数列表:函数接收的参数,多个参数用逗号分隔,可以为空。
函数体:包含函数实现功能的语句块。

定义好函数后,我们可以通过函数名(参数)的方式调用函数:

函数名(参数1, 参数2, ...)

调用时传入的参数会复制给函数中的参数,函数执行完后返回结果。

下面通过一个计算两个整数和的函数示例进一步理解:

#include using namespace std; // 定义函数 int add(int a, int b) { // 函数体 int sum = a b; return sum; } int main() { // 调用函数 int result = add(1, 2); cout << "1 2 = " << result << endl; return 0; }

在这个示例中,我们定义了一个名为add()的函数,参数为两个整数,返回一个整数结果。在main()函数中,我们调用add(1, 2),传入1和2作为参数,函数将计算两个数的和,并返回结果3。结果被赋值给变量result,打印输出。

通过这个示例可以看出,函数可以封装通用的代码逻辑,根据传入的参数实现功能,然后返回结果。通过函数的定义和调用,可以提高代码的复用性和模块化性。

全局变量和局部变量

在C 中,根据变量的作用域,可以分为全局变量和局部变量。

全局变量:在所有函数外部定义的变量,在程序的整个生命周期内都可以访问,全局可见。
局部变量:在函数或代码块内部定义的变量,仅在当前函数或代码块中可见,出了作用域就无法访问。

例如:

#include using namespace std; // 全局变量 int g_x = 1; void test() { // 局部变量 int x = 5; cout << "局部变量x=" << x << endl; cout << "全局变量g_x=" << g_x << endl; } int main() { test(); return 0; }

在这个示例中,g_x是一个全局变量,在test()函数内部定义的x是一个局部变量。test()函数中可以访问全局变量g_x,也可以访问自己的局部变量x。但是main()函数不能访问test()中的局部变量x,只能访问全局变量g_x。

由此可以看出,全局变量可以跨函数使用,而局部变量的作用域仅限于它被定义的代码块。合理利用全局变量和局部变量可以提高程序的可维护性。一般情况下,优先使用局部变量,只有需要在多个函数间共享的才使用全局变量。

函数的传参方式

在C 中,函数的参数传递主要有两种方式:

1. 按值传递

按值传递(pass by value)是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中。这样函数内部的参数就不是原始的变量,而是复制的副本。

void swap(int a, int b) { int temp = a; a = b; b = temp; } int main() { int x = 1, y = 2; swap(x, y); // x 和 y 的值没有发生交换 }

在这个示例中,x 和 y 的值并没有发生交换,因为 swap() 函数内部的 a、b 只是 x、y 的副本。

2. 按引用传递

按引用传递(pass by reference)是在调用函数时将实际参数的引用(内存地址)传递到函数中。这样函数内部的参数就是原始的变量本身,对参数的修改会作用到原始变量上。

可以通过在参数定义时加上 & 来实现按引用传递。

void swap(int &a, int &b) { int temp = a; a = b; b = temp; } int main() { int x = 1, y = 2; swap(x, y); // 现在 x 的值为 2,y 的值为 1 }

这次 x、y 的值进行了交换,因为 swap() 函数内部的参数 a、b 是 x、y 的引用,直接作用于原始变量。

小结

按值传递:参数作为副本,不影响原始变量
按引用传递:通过引用可以直接操作原始变量

根据需求选用合适的传参方式,是掌握C 函数的重要一环。

函数的重载 概述

C 支持函数重载(function overloading),也就是说可以定义多个同名的函数,只要它们的参数列表不相同即可。

例如:

void print(int x) { cout << x << endl; } void print(double x) { cout << x << endl; } void print(string s) { cout << s << endl; }

这里定义了三个同名的print()函数,但根据传入的参数不同,编译器可以区分调用哪个函数。

在调用时,编译器会根据调用时实参的参数类型,匹配最合适的函数版本。

重载规则

确定唯一函数的依据是函数名参数类型,也包含个数和顺序。

参数类型不同可构成重载
参数个数不同可构成重载
参数顺序不同可构成重载

例如:

void print(int a, double b) { // ... } void print(double a, int b) { // ... }

参数顺序不同,也可以作为重载的函数。

应用场景

函数重载可以实现同名函数处理不同类型的参数,常见应用场景包括:

设计统一的输入/输出函数接口,处理多种类型
数学运算函数,处理整数、浮点数等不同类型
异常处理函数,根据不同异常类型调用不同实现

通过函数重载可以提高代码复用性,定义更统一简洁的接口。

函数应用示例 1. 打印三角形

函数的一个重要应用是封装可重复使用的功能模块,提高代码的复用性。

例如编写一个打印N行直角三角形的函数:

// 打印直角三角形 void printTriangle(int n) { for (int i = 1; i <= n; i) { // 打印每行星星 for (int j = 1; j <= i; j) { cout << "* "; } cout << endl; } } int main() { int n = 5; printTriangle(n); return 0; }

在printTriangle()函数中,我们定义了打印直角三角形的算法逻辑,根据参数n打印对应行数的直角三角形。

在main函数中,调用printTriangle(5)即可打印出5行的直角三角形,无需重复编写打印逻辑。

我们可以在程序中的不同位置多次调用printTriangle()函数,每次传入不同的n,即可重复打印出不同大小的三角形。

通过函数的封装,可以将一个完整的功能模块定义为函数,提高代码的复用性,并将程序逻辑拆分成较小的模块,便于编写和维护。

2. 二分查找

二分查找是一种高效的查找算法,可以利用函数封装其逻辑:

// 二分查找算法实现 // 参数: // arr: 待查找的有序数组 // left: 查找范围左索引 // right: 查找范围右索引 // target: 要查找的目标值 int binarySearch(int arr[], int left, int right, int target) { // 当left > right时,区间无效,返回-1代表未找到 if (left > right) return -1; // 计算中间索引 int mid = left (right - left) / 2; // 根据中间元素与target的比较,调整左右边界 if (arr[mid] == target) { return mid; } else if (arr[mid] > target) { return binarySearch(arr, left, mid-1, target); } else { return binarySearch(arr, mid 1, right, target); } } int main() { // 测试数组 int arr[] = {1, 4, 7, 9, 11, 15}; // 调用二分查找函数,找到target的索引 int index = binarySearch(arr, 0, 5, 11); // 根据返回结果判断是否找到target if(index != -1) { cout << "Target found at index " << index << endl; } else { cout << "Target not found in array" << endl; } return 0; }

上面的代码实现了二分查找算法,通过递归调用调整左右边界来逼近目标值。最终如果找到target,会返回对应的索引,否则返回-1。

主函数中定义一个有序数组,并调用binarySearch传入相关参数,最终可以判断target是否被找到。

3. 递归求阶乘

利用递归函数可以简洁地实现阶乘计算:

// 递归求阶乘 int factorial(int n) { // 递归终止条件 if (n == 1) { return 1; } else { // 函数调用自身求解规模更小的子问题 return n * factorial(n - 1); } } int main() { int result = factorial(5); cout << "5! = " << result << endl; }

阶乘问题可以递归拆分成更小的子问题,即n! = n * (n-1)!。利用这个特点,代码通过递归调用求解了阶乘。

递归需要定义好终止条件,对于阶乘来说,当n==1时,结果为1,递归结束。否则,继续用n * factorial(n - 1)的方式递归计算。

主函数调用factorial(5)即得到了5的阶乘结果。

总结

通过这篇教程,我们全面介绍了C 中的函数知识,包括定义、调用、传参、重载等特性。函数是组织程序的基础,能够提高代码的复用性和可维护性。总结一下其主要特点: