C++入门教程：函数与作用域详解

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 函数定义：返回类型 函数名(参数列表) { 函数体 }
5
int add(int a, int b) {
6
    return a + b;
7
}
8

9
// 无返回值函数
10
void printLine() {
11
    cout << "==========" << endl;
12
}
13

14
int main() {
15
    printLine();                  // 调用无参函数
16
    int sum = add(3, 5);          // 调用带参函数，接收返回值
17
    cout << "3 + 5 = " << sum << endl;
18
    printLine();
19
    return 0;
20
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 函数声明（原型）：只写签名，不写函数体
5
int multiply(int a, int b);
6

7
int main() {
8
    cout << "4 x 7 = " << multiply(4, 7) << endl;
9
    return 0;
10
}
11

12
// 函数定义放在后面
13
int multiply(int a, int b) {
14
    return a * b;
15
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
void changeValue(int x) {
5
    x = 100;   // 修改的是副本
6
}
7

8
int main() {
9
    int num = 10;
10
    changeValue(num);
11
    cout << "num = " << num << endl;  // 10，原值不变
12
    return 0;
13
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
void swap(int &a, int &b) {   // 引用参数，直接操作原变量
5
    int temp = a;
6
    a = b;
7
    b = temp;
8
}
9

10
int main() {
11
    int x = 3, y = 7;
12
    swap(x, y);
13
    cout << "x = " << x << ", y = " << y << endl;  // x = 7, y = 3
14
    return 0;
15
}

1
#include <iostream>
2
#include <string>
3
using namespace std;
4

5
// 传入大对象（如字符串）用 const 引用，避免拷贝且保证不修改
6
void printMessage(const string &msg) {
7
    cout << "消息: " << msg << endl;
8
    // msg = "xxx";  // 错误！const 引用不可修改
9
}
10

11
int main() {
12
    string s = "Hello C++";
13
    printMessage(s);
14
    return 0;
15
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 默认参数：调用时可省略
5
int power(int base, int exp = 2) {
6
    int result = 1;
7
    for (int i = 0; i < exp; i++) {
8
        result *= base;
9
    }
10
    return result;
11
}
12

13
int main() {
14
    cout << "3^2 = " << power(3) << endl;       // 9，exp 用默认值 2
15
    cout << "3^3 = " << power(3, 3) << endl;    // 27
16
    return 0;
17
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 三个同名函数，参数不同
5
int max(int a, int b) {
6
    return a > b ? a : b;
7
}
8

9
double max(double a, double b) {
10
    return a > b ? a : b;
11
}
12

13
int max(int a, int b, int c) {
14
    return max(max(a, b), c);
15
}
16

17
int main() {
18
    cout << "max(3, 7) = " << max(3, 7) << endl;           // int 版本
19
    cout << "max(3.5, 2.8) = " << max(3.5, 2.8) << endl;   // double 版本
20
    cout << "max(1, 5, 3) = " << max(1, 5, 3) << endl;     // 三参版本
21
    return 0;
22
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 阶乘：n! = n * (n-1)!
5
int factorial(int n) {
6
    if (n <= 1) return 1;      // 基线条件
7
    return n * factorial(n - 1);  // 递归调用
8
}
9

10
// 斐波那契：f(n) = f(n-1) + f(n-2)
11
int fibonacci(int n) {
12
    if (n <= 1) return n;      // 基线条件
13
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
14
}
15

16
int main() {
17
    cout << "5! = " << factorial(5) << endl;       // 120
18
    cout << "斐波那契第10项 = " << fibonacci(10) << endl;  // 55
19
    return 0;
20
}

1
factorial(4)
2
  = 4 * factorial(3)
3
  = 4 * (3 * factorial(2))
4
  = 4 * (3 * (2 * factorial(1)))
5
  = 4 * (3 * (2 * 1))
6
  = 24

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// inline 建议编译器将函数体展开到调用处（消除调用开销）
5
inline int square(int x) {
6
    return x * x;
7
}
8

9
int main() {
10
    // 编译后等价于直接写 x*x
11
    cout << "7^2 = " << square(7) << endl;  // 49
12
    return 0;
13
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
int globalCount = 0;   // 全局变量：整个文件可见，生命周期为程序运行期
5

6
void increment() {
7
    int local = 1;     // 局部变量：函数内可见，函数结束即销毁
8
    globalCount += local;
9
}
10

11
int main() {
12
    increment();
13
    increment();
14
    cout << "globalCount = " << globalCount << endl;  // 2
15

16
    // cout << local;  // 错误！local 在 main 中不可见
17
    return 0;
18
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
int x = 100;  // 全局 x
5

6
int main() {
7
    int x = 5;              // 局部 x 遮蔽全局 x
8
    cout << "局部 x = " << x << endl;           // 5
9
    cout << "全局 x = " << ::x << endl;         // 100（用 :: 访问全局）
10
    {
11
        int x = 50;         // 内层块又遮蔽外层局部
12
        cout << "块内 x = " << x << endl;       // 50
13
    }
14
    cout << "外层局部 x = " << x << endl;       // 5
15
    return 0;
16
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
void counter() {
5
    static int count = 0;   // static 局部：只初始化一次，函数结束后保留值
6
    count++;
7
    cout << "第 " << count << " 次调用" << endl;
8
}
9

10
int main() {
11
    counter();  // 第 1 次调用
12
    counter();  // 第 2 次调用
13
    counter();  // 第 3 次调用
14
    return 0;
15
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
int add(int a, int b) { return a + b; }
5
int subtract(int a, int b) { return a - b; }
6

7
int main() {
8
    // 函数指针：指向函数的指针
9
    int (*operation)(int, int);
10
    operation = add;
11
    cout << "add(10, 3) = " << operation(10, 3) << endl;   // 13
12

13
    operation = subtract;
14
    cout << "subtract(10, 3) = " << operation(10, 3) << endl;  // 7
15
    return 0;
16
}

1
#include <iostream>
2
using namespace std;
3

4
// 函数库：加减乘除
5
double add(double a, double b) { return a + b; }
6
double subtract(double a, double b) { return a - b; }
7
double multiply(double a, double b) { return a * b; }
8

9
double divide(double a, double b) {
10
    if (b == 0) {
11
        cout << "错误：除数不能为 0" << endl;
12
        return 0;
13
    }
14
    return a / b;
15
}
16

17
// 函数指针数组：把运算函数装进数组，根据索引调用
18
double (*operations[4])(double, double) = {add, subtract, multiply, divide};
19
const char *names[4] = {"加法", "减法", "乘法", "除法"};
20

21
int main() {
22
    double a = 20, b = 4;
23
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
24
        cout << names[i] << ": " << a << " 与 " << b << " 的运算结果 = "
25
             << operations[i](a, b) << endl;
26
    }
27
    return 0;
28
}

1
加法: 20 与 4 的运算结果 = 24
2
减法: 20 与 4 的运算结果 = 16
3
乘法: 20 与 4 的运算结果 = 80
4
除法: 20 与 4 的运算结果 = 5