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第八章函数探幽

第八章函数探幽

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知识整理

c++在函数方面，相比于c，还有许多新特性，如内联函数，按引用传递变量，默认的参量值，函数重载和模版函数

内联函数

要知道内联函数与普通函数的区别，就要弄清楚两者调用的区别。

普通函数调用使程序跳到另一个地址，即函数开头地址执行，并在函数结束时返回，来回跳跃并记录跳跃位置需要一定的开销，而内联函数不需要跳到另一个位置处执行代码，它是使编译器使用相应的函数代码替换函数调用，所以它的运行速度比普通函数快，但代价是需要占用更多的内存。

所以，不能滥用内联函数。如果执行代码的时间比处理函数调用的时间长，则只节省很少的时间，得不偿失，如果函数代码执行时间很短，则可以使用内联函数，可节省大量时间。

内联函数关键字为inline，并且不需要原型，把整个函数头与函数体放在原型位置就行。

inline double squre(double x) {return x*x};

引用变量

引用是已定义变量的别名，引用变量的主要用途是用作函数的形参，这时函数将使用原始数据，而不是其副本。

int rats;
int & todents = rates;

c++用&符号来声明引用，这时两者的地址和值是一样的，改变其中一个，两个都会改变。同时需要注意的是在声明引用时必须初始化，而不能先声明，在赋值，初始化后就与这个变量永远关联起来，改一个，则两个都改。

引用通过用作函数参数，函数中使用的将不是实参的副本，而是实参本体，改变形参，实参也会跟着改变，类似指针传递，在某种程度上可以增加效率，在引用通常不用在内置类型中，而用于结构和类参数。

struct free{
	int made;
    int attempts;
    int percent;
};

void display(const free & ft);
void set_pc(free & ft);
free & accumulate(free & target, const free & source);

上面有三种引用传递结构做为参数的函数，

display函数由于有const,所以只能使用ft，而不能修改，使用引用传递比起使用按值传递可节省时间和内存。

set_pc函数修改ft的值会影响原数据

accumulate函数比较特别的是，它返回的是free引用，如果返回没有引用，它将返回其副本，但加上引用的话，它则直接返回其free，即target。如dup = accumulate(team, five);语句，如果返回的是一个结构，而不是指向结构的引用，则会把整个结果复制到一个临时位置，再将这个拷贝复制给dup，但在返回值为引用时，将直接把team赋值到dup，其效率更高。

返回引用需要注意，要避免返回一个函数终止时不再存在的内存单元引用，也不能返回指向临时变量的指针。要避免这种问题，有两种方法，第一种是返回一个作为参数传递给函数的引用，另一个是用new来分配新的内存空间。

那么，何时使用引用参数呢？

对于使用传递的值而不作修改的函数：
1. 如果是内置数据类型或小型结构，则按值传递
2. 如果是数组，而必须使用指针，而且是const指针
3. 如果是较大的结构，则使用const指针或const引用
4. 如果是类对象，则使用const引用
对于需要修改参数的函数：
1. 如果是内置数据类型或小型结构，则使用指针
2. 如果是数组，则使用指针
3. 如果是结构，则使用引用或指针
4. 如果是类对象，则使用引用

默认参数

当函数调用中省略了实参时自动使用的值，就是默认参数。

char * left(const char * str, int n = 1)

n=1即为默认值，若函数调用时不指定n为多少，则n默认为1。

带参数列表的函数，必须从右向左添加默认值，也就是说，要给某个参数设置默认值，它的右边的所有参数必须提供了默认值。

函数重载

函数重载可以使用多个同名的函数。

但如何区分不同函数？

关键是函数的参数列表，也叫做函数特征标。C++允许定义名称相同的函数，条件是它们的特征标不同。如果参数数目或参数类型不同，则特征标不同。

void print(const char * str, int width);
void print(double d, int width);
void print(long l, int width);
void print(int i, int width);
void print(const char *str);

编译器检查函数特征标时，不区分类型引用和类型本身，也不区分const和非const变量。

那么，何时使用函数重载？仅当函数基本上执行相同的任务，但使用不同形式的数据时，才使用函数重载。

函数模版

函数模版使用泛型来定义函数，通过将类型作为参数传递给模版，可使编译器生成该类型的函数。

template <typename, T>;
void swap(T &a, T &b){
	T temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;;
}

模版也可以重载，就像重载常规函数定义那样重载模版定义

template <typename, T>
void swap(T &a, T &b);

template <typename, T>
void swap(T *a, T *b, int n);

编写的模版可能无法处理某些类型，这时可以为特定类型提供具体化的模版定义，称为显式具体化

struct job{
	char name[40];
	double salary;
	int floor;
};

template <> void swap<job>(job &, job &);

同时，若选择上述原型时，非模版版本优先于显式具体化和模版版本，显式具体化优先于使用模版生成的版本。

复习题

哪种函数适合定义为内联函数

只有一行代码的小型，非递归函数

《Cpp-Primer-Plus》-第八章 函数探幽