函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C++ 程序都至少有一个函数，即主函数main()，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。 您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。 函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。 C++ 标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如，函数strcat()用来连接两个字符串，函数memcpy()用来复制内存到另一个位置。 函数还有很多叫法，比如方法、子例程或程序，等等

定义函数

C++ 中的函数定义的一般形式如下：

  1. return_type function_name( parameter list )
  2. {
  3.    body of the function
  4. }

在 C++ 中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：

  • 返回类型 一个函数可以返回一个值。return_type是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字void。
  • 函数名称 这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
  • 参数 参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
  • 函数主体 函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

以下是max()函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：

  1. // 函数返回两个数中较大的那个数
  3. int max(int num1, int num2) 
  4. {
  5.    // 局部变量声明
  6.    int result;
  8.    if (num1 > num2)
  9.       result = num1;
  10.    else
  11.       result = num2;
  13.    return result; 
  14. }

函数声明

函数声明会告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
函数声明包括以下几个部分：

  1. return_type function_name( parameter list );

针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：

  1. int max(int num1, int num2);

在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：

  1. int max(int, int);

当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。

调用函数

创建 C++ 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。
当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。
调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如：

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  4. // 函数声明
  5. int max(int num1, int num2);
  7. int main()
  8. {
  9.   // 局部变量声明
  10.   int a = 100;
  11.   int b = 200;
  12.   int ret;
  14.   // 调用函数来获取最大值
  15.   ret = max(a, b);
  17.   cout << "Max value is : " << ret << endl;
  19.   return 0;
  20. }
  22. // 函数返回两个数中较大的那个数
  23. int max(int num1, int num2)
  24. {
  25.   // 局部变量声明
  26.   int result;
  28.   if (num1 > num2)
  29.     result = num1;
  30.   else
  31.     result = num2;
  33.   return result;
  34. }
  36. /* 
  37. Max value is : 200 
  38. */

函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
当调用函数时，有三种向函数传递参数的方式：

调用类型 描述
传值调用 该方法把参数的实际值赋值给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数对实际参数没有影响。
指针调用 该方法把参数的地址赋值给形式参数。在函数内，该地址用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。
引用调用 该方法把参数的引用赋值给形式参数。在函数内，该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。

默认情况下，C++ 使用传值调用来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的参数。之前提到的实例，调用 max() 函数时，使用了相同的方法。

传值调用

向函数传递参数的传值调用方法，把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。
默认情况下，C++ 使用传值调用方法来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不会改变用于调用函数的实际参数。函数swap()定义如下：

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  4. void swap(int x, int y); // 函数声明
  6. int main()
  7. {
  8.    int a = 100;
  9.    int b = 200;
  10.    cout << "交换前，a 的值：" << a << endl;
  11.    cout << "交换前，b 的值：" << b << endl;
  12.    printf("交换前，a的指针：%p\n", a);
  13.    printf("交换前，b的指针：%p\n", b);
  14.    cout << "交换前，a 的地址：" << &a << endl;
  15.    cout << "交换前，b 的地址：" << &b << endl;
  17.    swap(a, b); // 调用函数来交换值
  18.    printf("--------------------------------------\n");
  20.    cout << "交换后，a 的值：" << a << endl;
  21.    cout << "交换后，b 的值：" << b << endl;
  22.    printf("交换后，a的指针：%p\n", a);
  23.    printf("交换后，b的指针：%p\n", b);
  24.    cout << "交换后，a 的地址：" << &a << endl;
  25.    cout << "交换后，b 的地址：" << &b << endl;
  26.    return 0;
  27. }
  30. // 函数定义
  31. void swap(int x, int y)
  32. {
  33.    int temp;
  34.    temp = x; // 保存 x 的值
  35.    x = y;    // 把 y 赋值给 x
  36.    y = temp; // 把 x 赋值给 y
  37.    return;
  38. }
  40. /* 
  41. 交换前，a 的值：100
  42. 交换前，b 的值：200
  43. 交换前，a的指针：0x64
  44. 交换前，b的指针：0xc8
  45. 交换前，a 的地址：0x7ffeecf90818
  46. 交换前，b 的地址：0x7ffeecf90814
  47. --------------------------------------
  48. 交换后，a 的值：100
  49. 交换后，b 的值：200
  50. 交换后，a的指针：0x64
  51. 交换后，b的指针：0xc8
  52. 交换后，a 的地址：0x7ffeecf90818
  53. 交换后，b 的地址：0x7ffeecf90814
  54. */

函数数组传参为值的时候

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  4. void change(int arr[]);
  6. int main()
  7. {
  8.   int arr[] = {1, 2, 3};
  9.   cout << "改变前：main函数中定义的数组 arr[0]: " << arr[0] << endl;
  10.   change(arr);
  11.   cout << "改变后：main函数中定义的数组 arr[0]: " << arr[0] << endl;
  12.   return 0;
  13. }
  15. // 函数定义
  16. void change(int arr[])
  17. {
  18.   arr[0] = 1000;
  19.   int tepm[] = {0};
  20.   arr = tepm;
  21.   cout << "change函数中定义的数组 arr[0]: " << arr[0] << endl;
  22.   return;
  23. }
  25. /* 
  26. 改变前：main函数中定义的数组 arr[0]: 1
  27. change函数中定义的数组 arr[0]: 0
  28. 改变后：main函数中定义的数组 arr[0]: 1000
  29. */

指针调用

向函数传递参数的指针调用方法，把参数的地址复制给形式参数。在函数内，该地址用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。
按指针传递值，参数指针被传递给函数，就像传递其他值给函数一样。因此相应地，在下面的函数swap()中，您需要声明函数参数为指针类型，该函数用于交换参数所指向的两个整数变量的值

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int *x, int *y); // 函数声明

int main()
{
   int a = 100;
   int b = 200;
   cout << "交换前，a 的值：" << a << endl;
   cout << "交换前，b 的值：" << b << endl;
   printf("交换前，a的指针：%p\n", a);
   printf("交换前，b的指针：%p\n", b);
   cout << "交换前，a 的地址：" << &a << endl;
   cout << "交换前，b 的地址：" << &b << endl;

   /* 
    调用函数来交换值
    &a 表示指向 a 的指针，即变量 a 的地址 
    &b 表示指向 b 的指针，即变量 b 的地址 
  */
   swap(&a, &b);
   printf("--------------------------------------\n");

   cout << "交换后，a 的值：" << a << endl;
   cout << "交换后，b 的值：" << b << endl;
   printf("交换后，a的指针：%p\n", a);
   printf("交换后，b的指针：%p\n", b);
   cout << "交换后，a 的地址：" << &a << endl;
   cout << "交换后，b 的地址：" << &b << endl;
   return 0;
}

// 函数定义
void swap(int *x, int *y)
{
   int temp;
   temp = *x; // 保存地址 x 的值
   *x = *y;   // 把 y 赋值给 x
   *y = temp; // 把 x 赋值给 y
   return;
}

/* 
交换前，a 的值：100
交换前，b 的值：200
交换前，a的指针：0x64
交换前，b的指针：0xc8
交换前，a 的地址：0x7ffeedc4b818
交换前，b 的地址：0x7ffeedc4b814
--------------------------------------
交换后，a 的值：200
交换后，b 的值：100
交换后，a的指针：0xc8
交换后，b的指针：0x64
交换后，a 的地址：0x7ffeedc4b818
交换后，b 的地址：0x7ffeedc4b814
*/

引用调用

向函数传递参数的引用调用方法，把引用的地址复制给形式参数。在函数内，该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。
按引用传递值，参数引用被传递给函数，就像传递其他值给函数一样。因此相应地，在下面的函数swap()中，您需要声明函数参数为引用类型，该函数用于交换参数所指向的两个整数变量的值。

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int &x, int &y); // 函数声明

int main()
{
   int a = 100;
   int b = 200;
   cout << "交换前，a 的值：" << a << endl;
   cout << "交换前，b 的值：" << b << endl;
   printf("交换前，a的指针：%p\n", a);
   printf("交换前，b的指针：%p\n", b);
   cout << "交换前，a 的地址：" << &a << endl;
   cout << "交换前，b 的地址：" << &b << endl;

   swap(a, b); // 调用函数来交换值
   printf("--------------------------------------\n");

   cout << "交换后，a 的值：" << a << endl;
   cout << "交换后，b 的值：" << b << endl;
   printf("交换后，a的指针：%p\n", a);
   printf("交换后，b的指针：%p\n", b);
   cout << "交换后，a 的地址：" << &a << endl;
   cout << "交换后，b 的地址：" << &b << endl;
   return 0;
}

void swap(int &x, int &y)
{
   int temp;
   temp = x; // 保存地址 x 的值
   x = y;    // 把 y 赋值给 x
   y = temp; // 把 x 赋值给 y
   return;
}

/* 
交换前，a 的值：100
交换前，b 的值：200
交换前，a的指针：0x64
交换前，b的指针：0xc8
交换前，a 的地址：0x7ffeeda41818
交换前，b 的地址：0x7ffeeda41814
--------------------------------------
交换后，a 的值：200
交换后，b 的值：100
交换后，a的指针：0xc8
交换后，b的指针：0x64
交换后，a 的地址：0x7ffeeda41818
交换后，b 的地址：0x7ffeeda41814
*/

参数的默认值

当您定义一个函数，您可以为参数列表中后边的每一个参数指定默认值。当调用函数时，如果实际参数的值留空，则使用这个默认值。
这是通过在函数定义中使用赋值运算符来为参数赋值的。调用函数时，如果未传递参数的值，则会使用默认值，如果指定了值，则会忽略默认值，使用传递的值。请看下面的实例：

#include <iostream>
using namespace std;

int sum(int a, int b = 20)
{
  int result;

  result = a + b;

  return (result);
}

int main()
{
  // 局部变量声明
  int a = 100;
  int b = 200;
  int result;

  // 调用函数来添加值
  result = sum(a, b);
  cout << "Total value is :" << result << endl;

  // 再次调用函数
  result = sum(a);
  cout << "Total value is :" << result << endl;

  return 0;
}

/*
Total value is :300
Total value is :120 
*/

Lambda 函数与表达式

C++11 提供了对匿名函数的支持,称为 Lambda 函数(也叫 Lambda 表达式)。
Lambda 表达式把函数看作对象。Lambda 表达式可以像对象一样使用，比如可以将它们赋给变量和作为参数传递，还可以像函数一样对其求值。
Lambda 表达式本质上与函数声明非常类似。Lambda 表达式具体形式如下:

[capture](parameters) -> return-type{body}

例如：

[](int x, int y){ return x < y ; }

如果没有返回值可以表示为：

[capture](parameters){body}

例如：

[]{ ++global_x; }

在一个更为复杂的例子中，返回类型可以被明确的指定如下：

[](int x, int y) -> int { int z = x + y; return z + x; }

本例中，一个临时的参数 z 被创建用来存储中间结果。如同一般的函数，z 的值不会保留到下一次该不具名函数再次被调用时。
如果 lambda 函数没有传回值（例如 void），其返回类型可被完全忽略。
在Lambda表达式内可以访问当前作用域的变量，这是Lambda表达式的闭包（Closure）行为。 与JavaScript闭包不同，C++变量传递有传值和传引用的区别。可以通过前面的[]来指定：

[]      // 沒有定义任何变量。使用未定义变量会引发错误。
[x, &y] // x以传值方式传入（默认），y以引用方式传入。
[&]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以引用方式加以引用。
[=]     // 任何被使用到的外部变量都隐式地以传值方式加以引用。
[&, x]  // x显式地以传值方式加以引用。其余变量以引用方式加以引用。
[=, &z] // z显式地以引用方式加以引用。其余变量以传值方式加以引用。

另外有一点需要注意。对于[=]或[&]的形式，lambda 表达式可以直接使用 this 指针。但是，对于[]的形式，如果要使用 this 指针，必须显式传入：

[this]() { this->someFunc(); }();