C++语言基础——函数（详解）

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;elsereturn 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
^