C++函数的声明和定义 2020-08-11

1.C++函数的声明和定义

我们已经学会了如何阅读函数原型和如何调用一个函数。然而，仅靠系统给出的标准库函数是不够用的。我们有时候要根据我们的实际要求，写出一个合适自己使用的函数。
那么，我们如何来自己动手编写一个函数呢？

首先，我们要告诉电脑，我们自己编写了一个函数，即这个函数是存在的，这叫作函数的声明（Declaration）。其次，我们要告诉电脑这个函数是怎么运作的，这叫作函数的定义（Definition）。显然，函数的声明和函数的定义是两个不同的概念。声明表示该函数存在，而定义则是表示该函数怎么去运行。

我们平时做事都是要有先后顺序的，如果把次序颠倒了可能会惹些麻烦出来。编写函数的时候也一样。我们必须在调用一个函数之前就告诉电脑这个函数已经存在了，否则就成了“马后炮”。所以，我们一般把函数的声明放在主函数前面。

函数的声明

在C++中，函数原型就是函数的声明。所以，函数原型除了向用户说明如何使用一个函数以外，还告诉电脑存在这样一个可以使用的函数。

我们已经介绍了函数原型的结构，只不过“产生结果类型”这个名称是为了方便理解而起的。它应该称为“返回值类型”，用任意一种数据类型来表示，比如int或者char等等，当然还包括空类型void。多个参数则构成了“参数表”，表示运行这个函数需要哪些数据。于是，函数原型的结构就是：
    返回值类型函数名(参数表)；
函数声明同变量的声明一样，是一句语句。所以在语句结束要加上分号。函数名、参数名的规则和注意事项同变量名一样。

关于“返回”的概念稍后再作介绍，我们先来说说参数表。我们知道，在声明函数的时候，会写一些参数，而在调用函数的时候需要一一对应地填入这些参数。虽然它们都叫参数，但在不同的情况下，它们的含义是不同的。在声明一个函数的时候，参数是没有实际值的，只是起到一个占位的作用，所以称为形式参数，简称“形参”；在调用一个函数的时候，参数必须有一个确定的值，是真正能够对结果起作用的因素，所以称为实际参数，简称“实参”。我们拿数学中的函数作为例子，g(x,y)=x/4+y中的x和y就是形式参数，而g(4,1)=4/4+1=2中的4和1就是实际参数；如果令a=4、b=1，那么g(a,b)中的a和b也是实际参数。

函数的定义

说完了函数的声明，我们来说函数的定义。其实函数的定义对大家来说是比较熟悉的。因为我们之前所写的程序都是对主函数的定义。函数定义的格式为：
没有分号结尾的函数原型
{
    语句块；
}

我们把函数定义中没有分号结尾的函数原型称为函数头，把之后的语句块称为函数体。任何一个函数的定义不能出现在另一个函数体内。但函数体内可以调用任何一个函数，包括其本身。
下面我们先来看一个例子，你就会对函数定义有些了解了。（程序6.2.1）



运行结果：
5
程序在运行的时候从main函数开始，遇到调用一个用户定义的函数max，则去查找这个max函数的定义，然后运行max函数。运行完了以后，回到调用max函数的地方，继续后面的语句，直到程序结束。所以整个程序的运行过程如箭头所示。

不要使用相同的变量和参数

如果在一个班级里有两个同名同姓的同学，那么老师上课点名将是件麻烦事。因为大家都搞不清到底是在叫谁。可是，如果两个不同的班级有两个同名同姓的同学，就不会发生这种尴尬，因为老师在不同的教室点相同的名字，会有反应的只有一个同学。

我们把这个问题套用到函数上来。如果在同一个函数有两个名字相同的变量，那么电脑将无法分清到底要使用哪个变量，导致错误发生。而在不同的函数中，即使有相同名称的变量，由于在某一个函数中该变量的名称是唯一的，电脑也能方便的识别要使用哪个变量。因此，我们得到这样一个结论：一般情况下，在同一个函数中，不能有名称相同的变量或参数；在两个不同的函数中，可以有名称相同的变量或参数。

下面就让我们来看一个实例：（程序6.2.2）
#include "iostream.h"
int max(int a,int b,int c);//求三个整数的最大者
int min(int a,int b,int c);//求三个整数的最小者
void output(int a);//输出功能
int main()
{
   int a=3,b=4,c=2;
   output(max(a,b,c));//把max函数的返回值作为output函数的实参
   output(min(a,b,c));
   return 0;
}
int max(int a,int b,int c)//不在同一个函数中，参数名重复没关系
{
   if (a>=b && a>=c) return a;
   if (b>=a && b>=c) return b;
   return c;//一旦执行了前面的return，这句就不会被执行到
}
int min(int a,int b,int c)
{
   if (a<=b && a<=c) return a;
   if (b<=a && b<=c) return b;
   return c;
}
void output(int a)
{
   cout <    return;//返回空类型
}
运行结果：
4
2
要注意，一旦函数运行结束，那么该函数中声明的参数和变量都将消失。就像下课了，同学们都回家了，老师叫谁都是叫不应的。

 

2. C/C++不同文件夹下包含头文件的方法及#include的使用

本文主要介绍了如何不同文件夹下使用预处理器指示符#include。

假设我们有如下一个工程，其中包含了几个源代码文件和头文件。其中main.c是主源代码文件，里面包含main函数。

在base中包含：func3.h，func3.c，文件夹main和文件夹func4
在main中包含：main.c，func1.h，func1.c和文件夹func2。
在func2中包含：func2.h和func2.c
在func4中包含：func4.h和func4.c

在main中包含头文件func1.h：#include "func1.h"
这里main.c和func1.h在同一个文件下。

在main中包含头文件func2.h：#include "func2\func2.h"
这里main.c和func2.h不在在同一个文件下，但文件夹func2和main.c同级。"func2\func2.h"表示main.c这一级func2文件夹下的func2.h头文件。

在main中包含头文件func3.h：#include "..\func3.h"
这里main.c和func3.h不在在同一个文件下，但文件夹main和func3.h同级。"..\func3.h"表示main.c上一级文件（base）夹下的func3.h头文件。

在main中使用func4.h：#include "..\func4\func4.h"
这里main.c和func4.h不在在同一个文件下，但文件夹main和文件夹func4同级。"..\func4\func4.h"表示main.c上一级文件夹（base）下的func4文件夹下的func4.h头文件。

注1：DOS命令中"cd.."和这里的".."有类似的作用。
注2："#include" 可读作  "包含当前源代码或头文件"
    ".."      可读作   "上一级文件夹"
    ""       可读作   "下的"
    "func4"   可读作   "func4文件夹"
    ""       可读作   "下的"
    "func4.h"  可读作  "func4头文件"
    连起来就是: "包含当前源代码或头文件上一级文件夹下的func4文件夹下的func4头文件"。
注3：

用#include 加载头文件时，"./"表示当前目录，"../"表示当前目录的上一级目录。注意！这个当前目录不是工程所在的目录，而是该文件所在的目录。在include中，'/'与'\'的功能貌似一样，#include "../math/Vector3.h"与#include "..\math\Vector3.h"也貌似等价。

在字符串中，'\'是转义字符，要表示'\',在字符串中应写为'\\'，因此"../A/B/C.exe"与 "..\\A\\B\\C.exe"等价。