C++ 函数的介绍

当我们需要完成一项任务时，我们需要执行一系列的操作，而C++函数可以让我们把这些操作打包成一个代码块，以便需要时可以重复调用，这样可以简化代码的结构，让代码更加易读易维护。接下来，我们将详细讲解C++函数的介绍和使用。

函数的定义

函数定义是指为一个函数声明提供一个实现。在C++中，我们使用关键字"function"来定义一个函数，并且需要指定函数的返回类型、函数名和参数列表，语法如下：

返回类型 函数名(参数列表) {
    //函数体
    return 返回值;
}

其中，返回类型指定了函数的返回值类型，函数名是函数的标识符，参数列表是函数接收的参数，函数体是执行的操作，并最终返回计算结果。

例如下面的函数定义实现了两个整数相加的操作：

int add(int a, int b) {
    int sum = a + b;
    return sum;
}

该函数的返回值类型是int，函数名是add，参数列表包括两个int型参数a和b。函数体中，我们定义了一个变量sum，用来存储计算结果，函数最后返回sum的值。

函数的调用

函数定义好之后，我们可以在程序中通过函数名来调用函数。调用一个函数时，我们需要给函数传递实参，并将返回值赋给一个变量以便后续使用。函数调用的语法如下：

函数名(实参列表);

例如，我们可以调用上面定义的add函数来计算两个数字的和，代码如下：

int a = 3, b = 4;
int result = add(a, b);

该代码将变量a和b作为实参传递给函数add，并将函数的返回值赋值给变量result。最终的结果是result的值为7。

函数的参数

函数的参数是指在调用函数时传递给函数的实际值，这些值被函数用来完成它的功能。函数的参数定义在函数的参数列表中，由逗号隔开。

在C++中，有两种类型的函数参数，分别是值传递参数和引用传递参数。在值传递参数中，函数将接收到一个实参的副本，该副本的值可以在函数内部被修改，但对函数外部的实参没有影响。在引用传递参数中，函数将接收到一个实参的引用，函数可以直接访问原始参数并且可以修改其值。

下面的代码演示了这两种参数传递方式的区别：

// 值传递参数
void change1(int a) { 
    a = 10; 
}

// 引用传递参数
void change2(int &a) { 
    a = 10; 
}

int main() {
    int x = 5, y = 5;
    change1(x);
    change2(y);
    cout << "x的值为：" << x << endl; // 输出 5
    cout << "y的值为：" << y << endl; // 输出 10
    return 0;
}

在上面的例子中，change1函数接收一个值传递参数a，并将其值修改为10，但这个修改不会影响到函数外的变量x的值。change2函数接收一个引用传递参数&a，函数内部修改参数a的值也会修改函数外部的变量y的值。

函数的返回值

函数的返回值是指函数执行完毕后返回的数据。在C++中，函数通过return语句向调用者返回值。在函数执行过程中，如果遇到return语句，函数会立即停止执行，并将return后面的值作为函数的返回值。如果函数没有返回值，则可以使用void表示函数的返回类型。

下面的代码演示了如何使用return语句返回值：

int max(int a, int b) {
    if (a > b) {
        return a;
    } else {
        return b;
    }
}

int main() {
    int x = 3, y = 5;
    int z = max(x, y);
    cout << "最大值为：" << z << endl; // 输出 5
    return 0;
}

在上面的例子中，max函数接收两个参数a和b，并通过比较两个参数的大小决定返回哪个参数作为最大值。在main函数中，我们调用了max函数来计算x和y的最大值，并将其赋值给变量z。最终输出结果为5，即z的值。

示例说明

示例1：计算平均值

下面是一个示例，演示如何编写一个函数来计算一组数的平均值：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 计算平均值
double average(vector<int> nums) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
        sum += nums[i];
    }
    double average = (double)sum / nums.size();
    return average;
}

int main() {
    vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    double avg = average(nums);
    cout << "平均值为：" << avg << endl; // 输出 3
    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用了vector容器来存储一组数，并编写了一个名为average的函数，该函数接收一个vector参数nums，并根据输入的数据计算平均值。在main函数中，我们初始化了一个包含五个数的vector，并调用average函数来计算平均值。最终输出结果为3，即这组数据的平均值。

示例2：递归函数计算斐波那契数列

下面是一个示例，演示如何编写一个递归函数来计算斐波那契数列：

#include <iostream>

using namespace std;

// 计算斐波那契数列
int fib(int n) {
    if (n <= 0) {
        return 0;
    } else if (n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return fib(n-1) + fib(n-2);
    }
}

int main() {
    int n = 10;
    int result = fib(n);
    cout << "斐波那契数列第" << n << "项为：" << result << endl; // 输出 55
    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个递归函数fib，计算斐波那契数列的第n项。在main函数中，我们调用fib函数来计算第10项，并将结果输出。最终输出结果为55，即斐波那契数列的第10项。