C++语言基础——函数(详解)

目录

函数是什么

函数的定义

主函数举例

 空函数

函数的调用

语法格式

举例说明:计算x的n次方

递归

递归的主要点

递归的结构

条件

递归使用的场景


函数是什么

函数全名叫计算机函数,它可以帮助你完成一些特定的程序。你可以把它简单理解成一把手枪。

手枪的作用:完成几发子弹进行射击的功能

手枪的结构:有固定的几个部分构成

所以,手枪是具有一定格式,可以完成一些特定功能的一件工具,这就是函数

函数的定义

主函数举例

int main(){
    cout << "Hello world!n";
    return 0;
}

由上得,在创建函数时,必须编写其定义。所有函数定义包括以下组成部分:

  • 名称:每个函数都必须有一个名称。通常,适用于变量名称的规则同样也适用于函数名称。
  • 形参列表:调用函数的程序模块可以向其发送数据。形参列表是保存传递给函数的值的变量列表。如果没有值传递给函数,则其形参列表为空。
  • 主体:函数的主体是处理函数正在执行的任务的一组语句。这些语句包含在一组大括号中。
  • 返回类型:函数可以将值发送回调用它的程序模块。返回类型是要发送回的值的数据类型。

 语法格式

返回值类型 函数名称 (参数列表)
{
	 函数体语句;
	 return 返回值;
}

 空函数

如前所述,函数可以返回一个值。教程中介绍过的所有程序中的 main 函数都被声明为向操作系统返回一个 int 值。"return 0;" 语句使得当 main 函数完成执行时返回值 0

然而,并不是所有函数都一定要返回值。某些函数只需执行一个或多个语句,然后返回。在 C++中,这样的函数称为空函数举个例子

void shuchu()
{
    cout << "Hello world!n";
}

 这个函数的名称为shuchu,它的命名方式和变量一样,函数应该按这种方式命名,即通过名称揭示其功能。因为该函数不需要接收任何信息以执行其任务,所以它的括号中没有形参列表

该函数的返回类型是 void。这意味着函数在完成执行后不返回值,并返回到调用该程序的部分。因为没有返回值,所以不需要 return 语句。当函数中的语句己经完成执行并且遇到结束函数的封闭大括号时,程序将自动返回

函数的调用

功能:使用已定义的函数

语法格式:

函数名称 (参数列表)

调用函数将导致函数的执行。函数 main 在程序启动时自动调用,但所有其他函数必须由函数调用语句执行。当一个函数被调用时,程序分支到该函数并执行其主体中的语句。 

举例说明:计算x的n次方

#include<stdio.h>
#include<math.h>
double power(double x,int n)
{
  int m;
  m=pow(x,n);
  return m;
}
int main()
{
  double x,y;
  int n;
  scanf("%d%lf",&n,&x);
  y=power(x,n);
  printf("%.2f",y);
  return 0;
}

运行结果:

在第3行,我们定义了一个名字叫power的函数,它的实际作用是求x的n次方,函数体内,使用了math库里的一个函数——pow函数,它的作用就是求x的n次方。在函数结束时,返回一个m的值

与所有 C++ 程序一样,该程序是从 main 函数开始执行的,其他函数只有在它们被调用时才执行。在上面程序中,函数 power 由 main 函数中的以下语句调用:

power(x,n);

递归

递归就是指一段程序直接或者间接调用自身的一种方法,通过这种形式执行需要进行一些固定步骤的许多操作,它可以把一个复杂并且庞大的问题简单化,通过专注于解决它分化出来的小问题从而解决大问题,从而大大减少我们的代码量,是提高我们编码效率的很好方法(递归就是容易理解,但是内存太高,大型考试建议不要用递归(除非不得不用,实在是做不出来))

递归的主要点

  • 递归函数的参数和返回值
  • 终止条件
  • 递归的逻辑设计

举个例子(求阶乘):

int factorial(int n){
    if(n==1)
        return n;
    else
        return n*factorial(n-1);
}
int main()
{
    int n;
    cout<<"请输入整数:"<<endl;
    scanf("%d",&n);
    cout<<"整数:"<<n<<"的阶乘为:"<<factorial(n)<<endl;
    cout<<"n"<<endl;
    return 0;
}

这个看着不难,不就是个连乘吧?细想头大,就是让我用计算器去敲也要半天吧。

但有了递归,这个事情就好说了:

这个可以看成二个数相乘:100×(99×98×97×……×4×3×2×1)

括号内绿色的乘积看作一个数,简单了吧。

如果你还嫌烦,括号内的数也可以同样看成二个数相乘

99×(98×97×……×4×3×2×1)

你没有没发现点什么?对的,我们就把一个相对复杂的式子看作一个整体,不去考虑它具体的值

大家继续思考下,如果上面的括号里我还是嫌复杂呢?是不是还可以继续分成二个数相乘呢?答案是肯定可以的。

那分解到什么时候可以直接得到答案呢?

对的,如果分解成2×1,我们就可以轻松解决了。

那么3×(2×1)也就解决了。同理:

4×(3×2×1)也就解决了。同理呢?

大家应该能想到5×(4×3×2×1)也解决了,继续扩大就可以慢慢解决。

100×(99×98×97×……×4×3×2×1)

递归的结构

    public void fun(参数) {
 
    if (终止条件) {
 
    return;
 
    }
 
    fun(参数);
 
    (其他判断条件或语句);
 
    }

在上边代码中,当第一次进入函数时,先判断是否符合终止条件,符合则直接结束函数,不符合入下一语句调用自己重新进入下一层自身函数,(注意这是最外一层将不向下继续执行语句,外层卡在fun(参数处)),这个调用自己进入自身函数的操作过程即为“递”的过程。假设进入下一层后符合终止条件,返回结果,此时之前进入自身函数执行完成返回最外一层函数,最外一层函数递归调用处得到结果,(即内层函数执行完成得到结果返回值),这个过程即为“归”的过程。这时最外一层函数才能继续执行下一语句,直至函数运行完成。

条件

递归必须具备两个条件

  • 一是有边界,即终止条件。

  • 二是需要调用自己。

递归使用的场景

1.大问题可以拆分为多个子问题

2.原问题和拆分后的子问题除了数据规模不同,解决思路完全相同

3.存在递归终止条件

递归在线性数据结构中使用不太明显,迭代基本可以很容易地解决问题。

递归在非线性结构中非常重要,比如二叉树,回溯,典型的树形问题-九宫格字母组合

使用函数时常见报错

1 重定义变量             

Error:redefinition of 'a'

2  缺少分号

Error:expected ';' after expression 

3 数组维数错误

Error:array type 'int [101]' is not assignable

4  关于 if 与 else

Error:expected expression

Warning: equality comparison result unused [-Wunused-comparison]

if 判断里不能有分号!

5  关于 if 与 else

这个是把等号写成了赋值号

 Warning: using the result of an assignment as a condition without parentheses [-Wparentheses]

这个特别坑!!!

6  括号匹配错误

Error: expected ']'

Error: expected ']'

Error: extraneous closing brace ('}')

7  关于字符串的输入错误 (*)

Error:  invalid operands to binary expression ('std::istream' (aka 'basic_istream<char>') and 'char *')
        cin>>c+1;
        ~~~^ ~~~

Warning: operator '>>' has lower precedence than '+'; '+' will be evaluated first [-Wshift-op-parentheses]
        cin>>c+1;
           ~~~^~

Note: candidate function template not viable: no known conversion from 'std::istream' (aka 'basic_istream<char>') to 'std::byte' for 1st argument
  operator>> (byte  __lhs, _Integer __shift) noexcept
  ^

8  写错函数 / 变量名

Error: use of undeclared identifier 'mam'; did you mean 'max'?

少年易老学难成,一寸光阴不可轻。未觉池塘春草梦,阶前梧叶已秋声