C++中的函数玩法

编程入门行业动态更新时间:2024-10-24 20:13:22

C++中的函数<a href=https://www.elefans.com/category/jswz/34/1764778.html style= 玩法"/>

C++中的函数玩法

内联函数(inline)

函数调用是有时间和空间开销的。程序在执行一个函数之前需要做一些准备工作，要将实参、局部变量、返回地址以及若干寄存器都压入栈中，然后才能执行函数体中的代码；函数体中的代码执行完毕后还要清理现场，将之前压入栈中的数据都出栈，才能接着执行函数调用位置以后的代码。如果函数体代码比较多，需要较长的执行时间，那么函数调用机制占用的时间可以忽略；如果函数只有一两条语句，那么大部分的时间都会花费在函数调用机制上，这种时间开销就就不容忽视。为了消除函数调用的时空开销，C++ 提供一种提高效率的方法，即在编译时将函数调用处用函数体替换，类似于 C 语言中的宏展开。 这种在函数调用处直接嵌入函数体的函数称为内联 函数（ Inline Function ），又称内嵌函数或者内置函数。指定内联函数的方法很简单，只需要在函数定义处增加 inline 关键字。请看下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
//内联函数，交换两个数的值
inline void swap(int *a, int *b)
{int temp;temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}
int main()
{int m, n;cin>>m>>n;cout<<m<<", "<<n<<endl;swap(&m, &n);cout<<m<<", "<<n<<endl;return 0;
}

当编译器遇到函数调用 swap(&m, &n) 时，会用 swap() 函数的代码替换 swap(&m, &n) ，同时用实参代替形参，以下为替换后的结果：

int main()
{int m, n;cin>>m>>n;cout<<m<<", "<<n<<endl;{int temp;temp = *(&m);*(&m) = *(&n);*(&n) = temp;}cout<<m<<", "<<n<<endl;return 0;
}

编译器可能会将 *(&m) 、 *(&n) 分别优化为 m 、 n 。当函数比较复杂时，函数调用的时空开销可以忽略，大部分的 CPU 时间都会花费在执行函数体代码上，所以我们一般是将非常短小的函数声明为内联函数。由于内联函数比较短小，我们通常的做法是省略函数原型，将整个函数定义（包括函数头和函数体）放在本应该提供函数原型的地方，也就是声明时定义。 注意：要在函数定义处添加 inline 关键字，在函数声明处添加 inline 关键字虽然没有 错，但这种做法是无效的，编译器会忽略函数声明处的 inline 关键字。 使用内联函数的缺点也是非常明显的，编译后的程序会存在多份相同的函数拷贝，如果被声明为内联函数的函数体非常大，那么编译后的程序体积也将会变得很大，所以再次强调，一 般只将那些短小的、频繁调用的函数声明为内联函数。

对函数作 inline 声明只是程序员对编译器提出的一个建议，而不是强制性的，并非一经指定为 inline 编译器就必须这样做。编译器有自己的判断能力，它会根据具体情况决定是否这样做。

内联函数和宏定义的区别

使用宏代码最大的缺点是容易出错，预处理在拷贝宏代码时常常产生意向不到的边际效应。例如：

#define MAX(a,b) (a)>(b)?(a):(b)
//语句为
result = MAX(i,j)+2;
//被预处理器扩展为
result = (i)>(j)?(i):(j)+2;

由于运算符"+"比运算符"?:"的优先级高，所以上述语句并不等价于

result = ((i)>(j)?(i):(j))+2;

如果把宏代码改写为：

#define MAX( a , b ) ((a) > (b) ? (a) : (b))

则能解决优先级的问题。但是会引发另一个问题

result = MAX (i++,j); // 被预处理器扩展为 result = (i++)>(j)?(i++):(j) // 在同一个表达式中 i 被两次求值。

宏的另一个缺点是不可调试。内联机制既具备宏代码的效率，又增加了安全性，而且可以自由操作的类的数据成员，所以应该尽量使用内联函数来取代宏代码。

默认参数

在 C++中，可以为函数的形参指定默认的参数值，例如：

int sun(int a,int b = 3,int c = 7);
int Opendev(int cfg,char *name = "1.txt");

如上，这样我们在调用函数的时候，就可以只选择传递没有默认参数的形参，例如，在调用上面 sun 的时候，我就可以

sun(3);
//或
sun(3,4);
//或
sun(3,4,5);

注意事项

在声明默认参数时，必须是从右向左声明，也就是说，没有默认参数的形参应该全部在前面，下面这些就是错误示例:

int fun ( int a , int b = 1 , int c ); void run ( char* name = "2.bmp" , int cfg );

占位参数

在 c++中提供了占位参数用于程序扩展和对 C 语言的兼容，什么是占位参数呢,就是只声明数据类型而没有形参名称，一般在函数体内部无法使用该参数，例如：

int func(int a, int b, int)
{return a+b;
}
int main(int argc, char *argv[])
{printf("fun(1,2,3) = %d\n", func(1,2,3));printf("Press enter to contiue ...");return 0;
}

一般占位参数配合默认参数一起使用，例如：

int func(int a, int b, int = 0)
{return a+b;
}
int main(int argc, char *argv[])
{printf("func(1,2) = %d\n", func(1,2));printf("Press enter to continue ...");return 0;
}

这样在调用的时候，你就可以把上面的 func 函数当作一个两参数函数使用。

函数重载

c++的三大特性，封装，继承，多态，其中多态又分为编译时多态和运行时多态，本次要谈的函数重载便是 C++编译时多态的一种体现。前面章节我们讲过，在 C++中，函数会被经过换名处理，新的名字是受返回值，函数名，形参决定，所以只要是参数类型不同，参数个数不同，参数的顺序就可以定义相同的函数名。例如：

#include <iostream>
using namespace std;
int sun(int a,int b);
int sun(int a,int b,int c);
int main()
{cout<<sun(1,2)<<endl;return 0;
}
int sun(int a,int b)
{return a+b;
}
int sun(int a,int b,int c)
{return a+b+c;
}

在编译的时候，系统会根据你传递的实参个数或类型来匹配对应的函数，这就叫函数重载。