c++ 函数章节总结
一、为什么要使用函数？
1. 简化代码，增强程序的可读性。
把一些计算或操作编成通用的函数，以供随时调用，从而避免了代码的重复冗长；简化代码量，对各个部分进行封装，使问题变得简单而且直观，提高了程序的易读性。
2.提升程序的可维护性。
如果我们把主程序拆分成许多个步骤，为每一个功能编写一个函数，那么根据函数的函数名每个函数的功能就非常清晰了。如果我们要修改某一个函数的功能，其他的函数也丝毫不会受到影响。
3.提高团队的开发效率。
设计一个规模很大的程序，它有几千项功能，若把他们都放在一个主函数里，就只能由一个人来编写。但如果我们把这几千项功能分拆为一些函数，分给几百个人去编写，最后用主函数把这些完成的函数组织一下，一个程序就可以很快完工。
4.降低程序执行效率。【缺点】
在程序中运用函数，就需要传递参数，开辟缓存、堆栈等，相比较而言，这个歌过程会耗一些多余的效率。
二、为什么要用函数重载？
【定义】两个以上的函数，具有相同的函数名，但是形参的个数或者类型不同，编译器根据形参和实参的类型和个数的最佳匹配，自动确定调用哪一个函数，称作函数的重载。
- 重载函数的形参必须不同（形参个数不同或者类型不同）
- 与返回值的类型无关
【使用函数重载的好处】
重载函数通常用来命名一组功能相似的函数，这样做减少了函数名的数量，避免了名字空间的污染，对于程序的可读性有很大的好处。当函数的编写者充分考虑了不同情况下应该运行稍有不同的函数，函数的使用者就不必为这些小细节而烦恼了。
【注意】当使用具有默认形参值的函数重载形式时，需要注意防止二义性
void fun(int length,int weight = 2,int height = 33); //由于weight和height具有默认初始值，只需要一个参数length即可调用函数
void fun(int length); //只需要参数length即可调用函数
/*此时，对于语句fun（1），编译器会指出语法错误*/
三、值传递 VS 地址传递 VS 引用传递
1.值传递
形参是实参的拷贝，改变形参的值并不会影响外部实参的值。从被调用函数的角度来说，值传递是单向的（实参->形参），参数的值只能传入，不能传出。当函数内部需要修改参数，并且不希望这个改变影响调用者时，采用值传递。
int fun（int x）；
2.地址传递
形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作
int fun（int *x）；
3.引用传递
形参相当于是实参的“别名”，对形参的操作其实就是对实参的操作，在引用传递过程中，被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址，即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此，被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。
int fun（int &x）；
4.三种传递方式的比较
【代码】分析三种传值方式函数操作地址的不同
#include < iostream >
using namespace std;
//值传递
void change1(int n) {
cout << "值传递--函数操作地址" << &n << endl; //显示的是拷贝的地址而不是源地址
n++;
}
//引用传递
void change2(int& n) {
cout << "引用传递--函数操作地址" << &n << endl; //显示的是源地址（即引用为别名）
n++;
}
//指针传递
void change3(int* n) {
cout << "指针传递--函数操作地址 " << n << endl; //显示的是源地址
*n = *n + 1;
}
int main() {
int n = 10;
cout << " n的地址" << &n << endl<< endl;
change1(n);
cout << "值传递结果 n=" << n << endl<< endl;
change2(n);
cout << "引用传递结果 n=" << n << endl<< endl;
change3(&n);
cout << "地址传递结果 n=" << n << endl<< endl;
return true;
}
【结论】
- 当函数内部需要修改参数，并且不希望这个改变影响调用者时，采用值传递。
- 当函数内部需要修改参数并且希望改动影响调用者时，采用引用传递或者地址传递。
- 当一个函数实际需要返回多个值，而只能显式返回一个值时，可以将另外需要返回的变量以地址或者引用传递
给函数，这样在函数内部修改并且返回后，调用者可以拿到被修改过后的变量，也相当于一个隐式的返回值传递。
四、递归函数
【定义】一种可以直接或间接调用自身的函数（自己调用自己）
- 递归的边界
- 递归的逻辑--公式
【例1】阶乘
【分析】阶乘的递归公式为
【代码】
#include< iostream >
using namespace std;
int F(int n){
if(n==0)//递归边界
return 1;
return n*F(n-1);//递归公式
}
int main(){
int n;
cin >> n;
cout << F(n) << endl;
return 0;
}
【例2】汉诺塔
【分析】
1）n == 1
第1次 1号盘 A---->C sum = 1 次
2) n == 2
第1次 1号盘 A---->B
第2次 2号盘 A---->C
第3次 1号盘 B---->C sum = 3 次
3）n == 3
第1次 1号盘 A---->C
第2次 2号盘 A---->B
第3次 1号盘 C---->B
第4次 3号盘 A---->C
第5次 1号盘 B---->A
第6次 2号盘 B---->C
第7次 1号盘 A---->C sum = 7 次
- 假设A为存放盘子的塔，B为目标塔，C为辅助塔，算法分为三步：
- step1：将A上n-1个盘子全部放到C塔上
- step2：将A上剩下的一个盘子放到B塔上
- step3：将C塔上的盘子全部放到B塔上
【代码】
#include<iostream>
using namespace std;
void move(char src, char dest) { //移动函数
cout << src << "-->" << dest << endl;
}
void hanoi(int n, char src, char mid, char dest) {
if (n == 1) move(src, dest);
else {
hanoi(n - 1, src, dest, mid); //把上面的n-1个移动到备用柱子
move(src, dest); //把第n个移动到目标柱子
hanoi(n - 1, mid, src, dest); //把备用柱子上的n-1个移动到目标柱子
}
}
int main() {
int m;
cout << "enter the num:"; //输入环个数
cin >> m;
hanoi(m, 'A', 'B', 'C');
return 0;
}
