C++---CHAPTER 6: FUNCTION

参数传递

1. 传值调用

• 指针形参：

void reset(int *p)
{
  *ip = 0; // 改变指针ip所指对象的值
   ip = 0; // 只改变了ip的局部拷贝，实参未被改变
{

2.传引用调用

• 如果函数无需改变引用形参的值，最好将其声明为常量引用。
• const形参和实参，当使用实参初始化形参，会忽略掉顶层const：也就是说，当形参有顶层const,传给它常量对象或者非常量对象都是可以的：

void fn(const int i) {/* fn能读取i，但是不能向i写入值*/}

• 尽量使用常量引用如 const i&，而不是普通引用i &,因为我们不能把const对象、字面值、或者需要类型转换的对象传递给普通的引用：

string is_sentence(const string &s)
{
  string::size_type ctr = 0;
  return find_char(s, '.',ctr) == s.size() - 1 && ctr == 1;
}

其中如果find_char的第一个形参是普通引用string&，程序会失败，因为s是常量引用。

返回类型和return语句

• 引用返回左值：调用一个返回引用的函数返回左值，其他返回类型得到右值,和其他左值一样它也能出现在赋值运算符的左边：

char &get_val(string &*str, string::size_type ix)
{
  return str[ix];
}
int main()
{
  string s("a value");
  cout << s << endl;
  get_val(s, 0) = 'A'; // 将s[0]的值改为A
cout<< s << endl;
}

如果返回类型是常量引用，则不能给结果赋值：

shorterString("hi", "bye") = "X"; //错误，返回类型是一个常量

• 列表初始化返回值：函数可以返回花括号{}包围的值：

vector<string> process()
{
  if (expected.empty())
  return {}; // 返回一个空的vector对象
else if (expected == actual)
  return {"functionX", "okey");  //返回列表初始化的vector
else
  return {"functionX", expected, actual};
}

• 返回数组指针
  定义一个返回数组指针的函数，则数组的维度必须跟在函数名字之后。

int arr[10];
int (*p2)[10] = &arr; //p2是一个指针，指向含有10个整数的数组

int (* func(int i))[10];  //解引用func的调用得到一个大小为10的数组

• 使用尾置返回类型，进一步简化返回类型复杂的函数

auto func(int i)->int(*)[10];  //func返回的类型是一个指针，该指针指向含有10个整数的数组。

• 使用decltype的情况，我们知道函数返回的指针指向哪个数组：

int odd[] = {1,2,3,4,5};
int even[] = {3,4,52,,5,1};
// 已知返回一个指针指向5个整数的数组
decltype(odd) *arrPtr(int i)
{
  return (i % 2) ? &odd : &even; //返回一个指向数组的指针
}

注：decltype表示他的返回类型是个指针，并且该指针所指的对象与odd的类型一致。但是decltype不会把数组类型转换成对应的指针，所以decltype的结果是一个数组，要表示arrPtr是一个指针，必须在函数声明的时候加上一个*。

• 重载和const形参
  顶层const不影响传入函数的对象：

Record  lookup(Phone);
Record lookup(const Phone); //重复声明了上面的函数

当形参是某种类型的指针或引用，则区分常量对象和非常量对象可以实现函数重载：

Record lookup(Account&);  //作用于Account的引用
Record lookup(const Account&); // 新函数，作用于常量引用

• const_cast和重载 ：重载函数时，对实参做强制转换成对const的引用。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

const string &shorterString(const string &s1, const string &s2)
{
    return s1.size() <= s2.size() ? s1 : s2;
}
string &shorterString(string &s1, string &s2)
{
  auto &r = shorterString(const_cast<const string&>(s1),const_cast<const string&>(s2));
  return const_cast<string&>(r);
}
int main() {

  string s1{"pig"};
  string s2{"dunk"};
  string &ans1 = shorterString(s1,s1);
  cout <<" ans1 is " << ans1 << endl;
  const string s3{"moster"};
  const string s4{"tigger"};
  const string &ans2 = shorterString(s3,s4);
  cout <<" ans2 is " << ans2 << endl;
}

• constexpr函数：是指能用于常量表达式的函数。
  函数的返回类型及所有形参的类型都得是字面值类型；
  函数体中必须有且只有一条return语句。
  为了在编译过程随时展开，constexpr函数被隐式地指定为内联函数。

constexpr  int new_sz() {return 42;}
constexpr int foo = new_sz(); //正确 foo是一个常量表达式

constexpr size_t scale(size_t cnt){
    return new_sz() * cnt;
 }
int arr[scale(2)]; // 正确：scale(2)是常量表达式
int i = 2; //i不是常量表达式
int a2[scale(i)]; //错误

注： 对于某个给定的内联函数或者constexpr函数来说，它的多个定义必须完全一致。因此，内联函数和constexpr函数通常定义在头文件中。

• assert预处理宏，预处理变量，有预处理器而非编译器管理，因此可以直接使用处理名字无须使用using声明。
• 编译器为每一个函数定义了：

__FILE__   
__LINE__
__TIME__
__DATE__
__FUNC__

• 函数指针：指向的是函数而非对象，函数的类型有它的返回值还有它的形参共同决定，与函数名无关。

bool lengthCompare(const string&, const string &);
bool (*pf) (const string &, const string &); // 未初始化，pf指向一个函数，该函数的参数是两个const string的引用，返回值是bool类型

• 使用函数指针：函数名作为一个值使用时，该函数自动地转换成指针：

pf = lengthCompare;  // pf 指向名为lengthcompare的函数
pf = &lengthCompare;  //  等价上式


bool b1 = pf("hello", "goodbye"); // 调用lengthcompare函数
bool b2 = (*pf)("hello", "goodbye"); //等价的调用

• 函数指针形参：形参定义为指向函数的指针，所以看着像函数类型，实际被当做指针使用：

// 第三个形参是函数类型，自动转换为指向函数的指针；
void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool pf(const string &, const tring &));
//等价的声明
void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool (*pf) (const string &, const tring &));

这就能直接把函数作为实参使用：

useBigger(s1, s2, lengthCompare);

• 考虑使用类型别名和decltype简化声明：

// Func与Func2是函数类型
typedef bool Func(const string &， const string &);
typedef bool decltype(lengthCompare) Func2; //等价的类型

// 下面两个是指向函数的指针
typedef bool(*FuncP) (const string&, const string&);
typedef decltype(lengthCompare) *FuncP2; // 等价的类型

注：

1. 含有typedef的声明语句定义的不在是变量而是类型别名。
2. decltype返回函数类型，不会将函数类型自动转换为指针类型，所以结果的前面加上*，得到指针。

使用的时候：

void useBigger(const string &s1, const string &s2, Func);
void useBigger(const string &s1, const string &s2, FuncP2);

• 返回指向函数类型的指针：必须把返回类型写成指针形式，编译器不会自动将函数返回的类型当成对应的指针类型处理。

使用类型别名：

using F = int(int* , int); // F是函数类型不是指针
using PF = int(*)(int *, int); // PF是之真理类型
PF f1(int);  // PF是指向函数的指针，f1返回指向函数的指针

尾置返回类型的方式声明一个返回函数指针的函数：

auto f1(int) -> int(*) (int*, int);