2.4函数

由于函数用于创建C++程序的模块，在C++的OOP定义至关重要，因此必须熟悉它。含火速的某些方面术语高级主题，将在第七章和第八章重点讨论函数。然而，现在了解函数的一些基本特性，将使得在以后的函数学习中更加得心应手。本章剩余的内容将介绍函数的一些基本知识。

C++函数分两种：有返回值的和没有返回值的。在标准C++函数库中可以找到这两类函数的例子，您也可以自己创建这两种类型的函数。下面首先来看一个有返回值的库函数，然和介绍如何编写简单的函数。

2.4.1 使用有返回值的函数

有返回值的函数将生成一个值，而这个值可以赋给变量或在其他表达式中使用。例如，标准C/C++库包含一个名为sqrt()函数，它返回平方根。假设要计算6.25的平方根，并将这个值赋给变量x，则可以在程序中使用下面的语句：

x=sqrt(6.25);

表达式sqrt(6.25)将调用sqrt()函数。表达式sqrt(6.25)被称为函数调用，被调用的函数叫做被调用函数，包含函数调用的函数叫做调用函数。

圆括号中的值是发送给函数的信息，这被称为传递给函数。以这种方式发送给函数的值叫做参数。函数aqrt()得到的结果是2.5，并将这个值发送给调用函数；发送回去的值叫做函数的返回值。可以这么认为，函数执行完毕后，语句中的函数调用部分将被替换为返回的值。因此，这个例子将返回值赋给变量x。简而言之，参数是发送给函数的信息，返回值是从函数中发送回去的值。

基本情况上就是这样，只是在使用函数之前，C++编译器必须知道函数的参数类型和返回值类型。也就是说，函数是返回整数、字符、小数、有罪裁决还是别的什么东西？如果缺少这些信息，编译器将不知道如何解释返回值。C++提供这种信息的方式是是用函数原型语句。

注意：C++程序应当为程序中使用的每个函数提供原型。

函数原型之于函数就像变量声明至于变量——指出涉及的类型。例如，C++库将sqrt()函数定义成将一个（可能）带小数部分的数字作为参数，并但会一个类型相同的数字。有些语言将这种数字称为实数，但是C++将这种类型称为double（将在第三章介绍）。sqrt()函数原型像这样：

double sqrt(double);

第一个double意味着sqrt()将返回一个double值。括号中的double意味着sqrt()需要一个double参数。因此该原型对sqrt()的描述和下面代码中使用的函数相同：

double x;

x=sqrt(6.25);

原型结尾的分号表明它是一条语句，这使得它是一个原型，而不是函数头。如果省略分号，编译器将把这行代码解释为一个函数头，并要求接着提供定义该函数的函数体。

在程序中使用sqrt()时，也必须提供原型。可以用两种方法来实现：

l在源代码文件中输入函数原型；

l包含头文件cmach（老系统为math.h），其中定义了原型。

第二种方法更好，因为头文件更有可能使原型正确。对于C++库中的每个函数，都在一个或多个头文件中提供了其原型。请用过手册或在线帮助查看函数描述来确定应使用哪个头文件。例如，sqrt()函数的说明将指出，应使用cmach头文件。（同样，可能必须使用老式的头文件math.h，它可用于C和C++程序中。）

不要混淆函数原型和函数定义。可以看出，原型只描述函数接口。也就是说，它描述的是发送给函数的信息。而定义中包含了函数的代码，如计算平方根的代码。C和C++将库函数的这两项特性（原型和定义）分开了。库文件中包含了函数的编译代码，而头文件中则包含了原型。

应在首次使用函数之前提供其原型。通常的做法是把原型放到main()函数定义的前面。程序2.4演示了库函数sqrt()的用法，它通过包含cmath文件来提供该函数的原型：

程序2.4 sqrt.cpp

注意：如果使用的是老式编译器，则必须在程序2.4中使用#include ,而不是#include 。

使用库函数

C++库函数存储在库文件中。编译器编译程序时，它必须在库文件搜索您使用的函数。至于自动搜索哪些库文件，将因编译器而异。如果运行程序2.4时，将得到一条消息，指出_sqrt是一个没有定义的外部函数（似乎应当避免），则可能是由于编译器不能自动搜索数学库（编译器倾向于给函数名添加下划线前缀——提示它们对于程序具有最后的发言权）。如果在UNIX实现中遇到这样的消息，可能需要在命令行结尾使用-lm选项：

cc sqrt.C -lm

在linux系统中，有些版本的Gnu编译器于此类似：

g++ sqrt.C -lm

只包含cmath头文件就可以提供原型，但不一定会呆滞编译器搜索正确的库文件。

下面是该程序的运行情况：

由于sqrt()处理的是double值，因此这里将变量声明为这种类型。声明double变量的语法于声明int变量相同：

type-name variable-name;

double类型使得变量area和side 能够存储带小数的值，如1536.0和39.1918。将看起来是整数（如1536）的值赋给double变量时，将以实数形式存储它，其中的小数部分为.0。在第三章将指出，double类型覆盖的范围要比int类型大得多。

C++允许在程序的任何地方声明新变量，因此sqrt.cpp在要使用side时才声明它。C++还允许在创建变量是对它进行赋值，因此也可以这样做：

double side = sqrt(area);

这个过程叫做初始化，将在第三章更详细的介绍。

cin知道如何将输入的流中的信息转换为double类型，cout知道如何将double类型插入到输出流中，前面讲过，这些对象都很智能化。

2.4.2 函数变体

有些函数需要多项信息。这些函数使用多个参数，参数间用逗号分开。例如，数学函数pow()接受两个参数，返回值为以第一个参数为底，第二个参数为指数的幂。该函数的原型如下：

double pow(double,double);

要计算5的8次方，可以这样使用该函数：

answer=pow(5.0,8.0);

另外一些函数不接受任何参数。例如，有一个C库（与cstdlib或stdlib.h头文件相关的库）包含一个rand()函数，该函数不接受任何参数，并返回一个随机数。该函数的原型如下：

int rand(void);

关键字void明确指出，该函数不接受任何参数。如果省略void，让括号为空，则C++将其解释为一个不接受任何参数的隐式声明，可以这样使用该函数：

myGuess=rang();

注意，与其他一些计算机语言不同，在C++中，函数调用中必须包括括号，即使没有参数。

还有一些函数没有返回值。例如，假设编写了一个函数，它按美元、美分格式显示数字，向它传递参数23.5时，它将在屏幕上显示$23.50。由于这个函数把值发送给屏幕，而不是调用程序，因此不需要返回值。可以在原型中使用关键字void来指定返回类型，以指出函数没有返回值：

void bucks(double);

由于它不返回值，因此不能将该函数调用放在赋值语句中，相反，应使用一条纯粹的函数调用语句：

bucks(1234.56);