C++基础知识之函数1
函数是 c++ 中的一个重要概念，它可以让我们将一段代码封装起来，然后在需要的时候调用它。c++ 中的函数有以下几个特点：
函数可以有参数和返回值。函数可以被其他函数调用。函数可以被重载，即可以定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。函数的定义和调用在 c++ 中，函数的定义和调用都非常简单。以下是一个简单的函数的定义和调用的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl; return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们调用了 add 函数，并将返回值赋值给变量 z，最后输出了 1 + 2 = 3。
函数的参数和返回值在 c++ 中，函数可以有参数和返回值。以下是一个带有参数和返回值的函数的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl;// 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们调用了 add 函数两次，并将返回值分别赋值给变量 z，最后输出了 1 + 2 = 3 和 3 + 4 = 7。
函数的重载在 c++ 中，函数可以被重载，即可以定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。以下是一个函数重载的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}// 定义一个名为 add 的函数，它有三个参数 x、y 和 z，返回值为 x + y + zint add(int x, int y, int z) { return x + y + z;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl; // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z z = add(1, 2, 3); std::cout << 1 + 2 + 3 = << z << std::endl; return 0;}在这个示例中，我们定义了两个同名的函数 add，它们的参数列表不同。这就是函数重载的一个例子。函数重载可以让我们定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。这样可以让我们更方便地使用函数，而不需要为每个函数取不同的名字。
参数传递在 c++ 中，函数的参数传递有两种方式：值传递和引用传递。
值传递值传递是指将参数的值复制一份，然后将这份复制传递给函数。在函数内部，对参数的修改不会影响到原始的参数。以下是一个值传递的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { x = x + 1; y = y + 1; return x + y;}int main() { int a = 1; int b = 2; int c = add(a, b); std::cout << a = << a << std::endl; // 输出 a = 1 std::cout << b = << b << std::endl; // 输出 b = 2 std::cout << c = << c << std::endl; // 输出 c = 5 return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们定义了三个变量 a、b 和 c，并将 a 和 b 的值分别赋为 1 和 2。然后我们调用了 add 函数，并将 a 和 b 作为参数传递给它。在 add 函数内部，我们对 x 和 y 的值进行了修改，但是这些修改不会影响到 a 和 b 的值。
引用传递引用传递是指将参数的引用传递给函数。在函数内部，对参数的修改会影响到原始的参数。以下是一个引用传递的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int& x, int& y) { x = x + 1; y = y + 1; return x + y;}int main() { int a = 1; int b = 2; int c = add(a, b); std::cout << a = << a << std::endl; // 输出 a = 2 std::cout << b = << b << std::endl; // 输出 b = 3 std::cout << c = << c << std::endl; // 输出 c = 6 return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们定义了三个变量 a、b 和 c，并将 a 和 b 的值分别赋为 1 和 2。然后我们调用了 add 函数，并将 a 和 b 的引用作为参数传递给它。在 add 函数内部，我们对 x 和 y 的值进行了修改，这些修改会影响到 a 和 b 的值。
选择哪种方式在选择参数传递方式时，需要考虑以下几个因素：
如果参数是一个较小的基本类型（如 int、double 等），可以使用值传递。如果参数是一个较大的结构体或类，可以使用引用传递，这样可以避免复制大量的数据。如果需要在函数内部修改参数的值，并且希望这些修改能够影响到原始的参数，可以使用引用传递。函数匹配在c++中，函数匹配是指编译器在调用函数时，根据实参的类型和数量，从函数的重载集合中选择一个最佳的匹配函数的过程。函数匹配是c++中的一个重要概念，它决定了程序调用哪个函数，因此对于c++程序员来说，了解函数匹配的规则和原理是非常重要的。c++中的函数匹配规则比较复杂，主要包括以下几个方面：
实参类型的精确匹配实参类型的标准类型转换实参类型的用户自定义类型转换函数模板的匹配实参类型的精确匹配如果函数的形参类型和实参类型完全一致，那么这个函数就是一个精确匹配。例如，下面的代码中，foo函数的形参类型和实参类型完全一致，因此它是一个精确匹配：
void foo(int x, double y) { // ...}int main() { int a = 1; double b = 2.0; foo(a, b); // 精确匹配 return 0;}实参类型的标准类型转换如果函数的形参类型和实参类型不一致，但是可以通过标准类型转换（如整型提升、算术类型转换、指针类型转换等）将实参类型转换为形参类型，那么这个函数就是一个标准类型转换匹配。 实例如，下面的代码中，foo函数的形参类型是int, 而实参类型是short，但是可以通过整型提升将short类型转换为int类型，因此foo函数是一个标准类型转换匹配：
void foo(int x, double y) { // ...}int main() { short a = 1; double b = 2.0; foo(a, b); // 标准类型转换匹配 return 0;}实参类型的用户自定义类型转换如果函数的形参类型和实参类型不一致，且不能通过标准类型转换将实参类型转换为形参类型，但是可以通过用户自定义类型转换将实参类型转换为形参类型，那么这个函数就是一个用户自定义类型转换匹配。例如，下面的代码中，foo函数的形参类型是double，而实参类型是int，但是可以通过用户自定义类型转换将int类型转换为double类型，因此foo函数是一个用户自定义类型转换匹配：
class a {public: operator double() const { return 0.0; }};void foo(double x) { // ...}int main() { a a; foo(a); // 用户自定义类型转换匹配 return 0;}在上面的例子中，foo函数的形参类型是double，而实参类型是a，但是可以通过用户自定义类型转换将a类型转换为double类型。具体来说，a类定义了一个类型转换函数operator double()，该函数将a类型转换为double类型。当我们调用foo函数时，编译器会自动调用a类的类型转换函数，将a类型转换为double类型，然后将转换后的double类型作为实参传递给foo函数。
函数模版匹配在c++中，函数模板匹配是通过模板参数推导来实现的。当我们调用一个函数模板时，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后根据模板参数的类型来匹配函数模板。具体来说，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后将模板参数的类型与函数模板的形参类型进行匹配。如果匹配成功，则使用该函数模板来生成对应的函数实例；否则，编译器会报错。
❝需要注意的是，函数模板匹配是一种非常灵活的机制，它可以根据实参的类型来推导出模板参数的类型，从而实现类型自动推导。但是，由于函数模板匹配是在编译时进行的，因此需要满足一定的语法规则和限制。例如，函数模板的形参类型不能是引用类型，否则会导致模板参数推导失败；函数模板的形参类型不能是void类型，否则会导致编译错误等。 下面是一个函数模板匹配的例子：
❞
template void foo(t x) { std::cout << x << std::endl;}int main() { foo(1); // t = int foo(1.0); // t = double foo(hello); // t = const char* return 0;}在上面的代码中，我们定义了一个函数模板foo，它有一个模板参数t和一个形参x。当我们调用foo函数时，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后将模板参数的类型与函数模板的形参类型进行匹配。例如，当我们调用foo(1)时，编译器会推导出t为int，从而使用foo来生成对应的函数实例。当我们调用foo(1.0)时，编译器会推导出t为double，从而使用foo来生成对应的函数实例。当我们调用foo(hello)时，编译器会推导出t为const char，从而使用foo来生成对应的函数实例。
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函数可以有参数和返回值。函数可以被其他函数调用。函数可以被重载，即可以定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。函数的定义和调用在 c++ 中，函数的定义和调用都非常简单。以下是一个简单的函数的定义和调用的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl; return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们调用了 add 函数，并将返回值赋值给变量 z，最后输出了 1 + 2 = 3。
函数的参数和返回值在 c++ 中，函数可以有参数和返回值。以下是一个带有参数和返回值的函数的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl;// 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们调用了 add 函数两次，并将返回值分别赋值给变量 z，最后输出了 1 + 2 = 3 和 3 + 4 = 7。
函数的重载在 c++ 中，函数可以被重载，即可以定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。以下是一个函数重载的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { return x + y;}// 定义一个名为 add 的函数，它有三个参数 x、y 和 z，返回值为 x + y + zint add(int x, int y, int z) { return x + y + z;}int main() { // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z int z = add(1, 2); std::cout << 1 + 2 = << z << std::endl; // 调用 add 函数，并将返回值赋值给变量 z z = add(1, 2, 3); std::cout << 1 + 2 + 3 = << z << std::endl; return 0;}在这个示例中，我们定义了两个同名的函数 add，它们的参数列表不同。这就是函数重载的一个例子。函数重载可以让我们定义多个同名的函数，只要它们的参数列表不同即可。这样可以让我们更方便地使用函数，而不需要为每个函数取不同的名字。
参数传递在 c++ 中，函数的参数传递有两种方式：值传递和引用传递。
值传递值传递是指将参数的值复制一份，然后将这份复制传递给函数。在函数内部，对参数的修改不会影响到原始的参数。以下是一个值传递的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int x, int y) { x = x + 1; y = y + 1; return x + y;}int main() { int a = 1; int b = 2; int c = add(a, b); std::cout << a = << a << std::endl; // 输出 a = 1 std::cout << b = << b << std::endl; // 输出 b = 2 std::cout << c = << c << std::endl; // 输出 c = 5 return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们定义了三个变量 a、b 和 c，并将 a 和 b 的值分别赋为 1 和 2。然后我们调用了 add 函数，并将 a 和 b 作为参数传递给它。在 add 函数内部，我们对 x 和 y 的值进行了修改，但是这些修改不会影响到 a 和 b 的值。
引用传递引用传递是指将参数的引用传递给函数。在函数内部，对参数的修改会影响到原始的参数。以下是一个引用传递的示例：
#include // 定义一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + yint add(int& x, int& y) { x = x + 1; y = y + 1; return x + y;}int main() { int a = 1; int b = 2; int c = add(a, b); std::cout << a = << a << std::endl; // 输出 a = 2 std::cout << b = << b << std::endl; // 输出 b = 3 std::cout << c = << c << std::endl; // 输出 c = 6 return 0;}在这个示例中，我们定义了一个名为 add 的函数，它有两个参数 x 和 y，返回值为 x + y。然后在 main 函数中，我们定义了三个变量 a、b 和 c，并将 a 和 b 的值分别赋为 1 和 2。然后我们调用了 add 函数，并将 a 和 b 的引用作为参数传递给它。在 add 函数内部，我们对 x 和 y 的值进行了修改，这些修改会影响到 a 和 b 的值。
选择哪种方式在选择参数传递方式时，需要考虑以下几个因素：
如果参数是一个较小的基本类型（如 int、double 等），可以使用值传递。如果参数是一个较大的结构体或类，可以使用引用传递，这样可以避免复制大量的数据。如果需要在函数内部修改参数的值，并且希望这些修改能够影响到原始的参数，可以使用引用传递。函数匹配在c++中，函数匹配是指编译器在调用函数时，根据实参的类型和数量，从函数的重载集合中选择一个最佳的匹配函数的过程。函数匹配是c++中的一个重要概念，它决定了程序调用哪个函数，因此对于c++程序员来说，了解函数匹配的规则和原理是非常重要的。c++中的函数匹配规则比较复杂，主要包括以下几个方面：
实参类型的精确匹配实参类型的标准类型转换实参类型的用户自定义类型转换函数模板的匹配实参类型的精确匹配如果函数的形参类型和实参类型完全一致，那么这个函数就是一个精确匹配。例如，下面的代码中，foo函数的形参类型和实参类型完全一致，因此它是一个精确匹配：
void foo(int x, double y) { // ...}int main() { int a = 1; double b = 2.0; foo(a, b); // 精确匹配 return 0;}实参类型的标准类型转换如果函数的形参类型和实参类型不一致，但是可以通过标准类型转换（如整型提升、算术类型转换、指针类型转换等）将实参类型转换为形参类型，那么这个函数就是一个标准类型转换匹配。 实例如，下面的代码中，foo函数的形参类型是int, 而实参类型是short，但是可以通过整型提升将short类型转换为int类型，因此foo函数是一个标准类型转换匹配：
void foo(int x, double y) { // ...}int main() { short a = 1; double b = 2.0; foo(a, b); // 标准类型转换匹配 return 0;}实参类型的用户自定义类型转换如果函数的形参类型和实参类型不一致，且不能通过标准类型转换将实参类型转换为形参类型，但是可以通过用户自定义类型转换将实参类型转换为形参类型，那么这个函数就是一个用户自定义类型转换匹配。例如，下面的代码中，foo函数的形参类型是double，而实参类型是int，但是可以通过用户自定义类型转换将int类型转换为double类型，因此foo函数是一个用户自定义类型转换匹配：
class a {public: operator double() const { return 0.0; }};void foo(double x) { // ...}int main() { a a; foo(a); // 用户自定义类型转换匹配 return 0;}在上面的例子中，foo函数的形参类型是double，而实参类型是a，但是可以通过用户自定义类型转换将a类型转换为double类型。具体来说，a类定义了一个类型转换函数operator double()，该函数将a类型转换为double类型。当我们调用foo函数时，编译器会自动调用a类的类型转换函数，将a类型转换为double类型，然后将转换后的double类型作为实参传递给foo函数。
函数模版匹配在c++中，函数模板匹配是通过模板参数推导来实现的。当我们调用一个函数模板时，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后根据模板参数的类型来匹配函数模板。具体来说，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后将模板参数的类型与函数模板的形参类型进行匹配。如果匹配成功，则使用该函数模板来生成对应的函数实例；否则，编译器会报错。
❝需要注意的是，函数模板匹配是一种非常灵活的机制，它可以根据实参的类型来推导出模板参数的类型，从而实现类型自动推导。但是，由于函数模板匹配是在编译时进行的，因此需要满足一定的语法规则和限制。例如，函数模板的形参类型不能是引用类型，否则会导致模板参数推导失败；函数模板的形参类型不能是void类型，否则会导致编译错误等。 下面是一个函数模板匹配的例子：
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template void foo(t x) { std::cout << x << std::endl;}int main() { foo(1); // t = int foo(1.0); // t = double foo(hello); // t = const char* return 0;}在上面的代码中，我们定义了一个函数模板foo，它有一个模板参数t和一个形参x。当我们调用foo函数时，编译器会根据实参的类型推导出模板参数的类型，然后将模板参数的类型与函数模板的形参类型进行匹配。例如，当我们调用foo(1)时，编译器会推导出t为int，从而使用foo来生成对应的函数实例。当我们调用foo(1.0)时，编译器会推导出t为double，从而使用foo来生成对应的函数实例。当我们调用foo(hello)时，编译器会推导出t为const char，从而使用foo来生成对应的函数实例。
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