自定义函数深入

1. 函数的声明与定义

• 声明（Declaration）：告诉编译器函数的名字、返回类型、参数列表。不包含函数体。
• 定义（Definition）：给出函数的具体实现（函数体）。

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明（原型）
int max(int a, int b);

// 主函数
int main() {
    cout << max(10, 20) << endl;  // 调用
    return 0;
}

// 函数定义
int max(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

注意：如果定义在调用之前，可以省略单独声明。

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2. 函数的形参与实参

• 形参（Parameter）：定义函数时括号内的变量，用于接收数据。
• 实参（Argument）：调用函数时传给函数的具体值或变量。

void printSum(int x, int y) {   // x, y 是形参
    cout << x + y << endl;
}

int main() {
    int a = 5, b = 3;
    printSum(a, b);  // a, b 是实参
    return 0;
}

实参会把自己的值拷贝给形参（取决于传递方式，见下节）。

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3. 函数的值传递、引用传递、地址传递

3.1 值传递（Pass by Value）

• 将实参的值拷贝一份给形参。
• 函数内部修改形参不影响实参。

void changeVal(int n) {
    n = 100;  // 只修改了拷贝
}

int main() {
    int a = 5;
    changeVal(a);
    cout << a;  // 输出 5，未改变
    return 0;
}

3.2 引用传递（Pass by Reference）

• 形参是实参的别名，操作形参即操作实参本身。
• 使用 & 声明。

void changeRef(int &n) {
    n = 100;   // 直接修改原变量
}

int main() {
    int a = 5;
    changeRef(a);
    cout << a;  // 输出 100
    return 0;
}

优点：避免拷贝（尤其适合大对象），可直接修改实参。

3.3 地址传递（Pass by Pointer）

• 形参为指针，接收实参的地址。
• 通过解引用操作实参。

void changePtr(int *n) {
    *n = 100;   // 通过地址修改原变量
}

int main() {
    int a = 5;
    changePtr(&a);  // 传地址
    cout << a;      // 输出 100
    return 0;
}

注意：地址传递本质上也是值传递（拷贝了指针的值），但通过该地址可访问原变量。

三种传递方式对比表

传递方式	是否修改实参	传递内容	适合场景
值传递	否	值的拷贝	基本类型、小对象
引用传递	是	引用（别名）	需修改实参、大对象
地址传递	是	地址（指针）	需要指针语义或可为空

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4. 函数的作用域

4.1 局部作用域

• 函数内部定义的变量（包括形参）只能在函数内访问。
• 函数结束后自动销毁。

void func() {
    int localVar = 10;  // 局部变量
    cout << localVar;   // ✅ 可访问
}

int main() {
    // cout << localVar;  // ❌ 错误，不可访问
    return 0;
}

4.2 全局作用域

• 定义在所有函数之外的变量，可在函数内直接访问。
• 若局部变量与全局变量同名，局部会覆盖全局（可使用 :: 访问全局）。

int global = 100;  // 全局变量

void test() {
    int global = 200;        // 局部覆盖
    cout << global << endl;  // 输出 200
    cout << ::global << endl; // 输出 100（:: 访问全局）
}

4.3 静态局部变量（static）

• 在函数内用 static 修饰，只初始化一次，函数结束后不销毁，下次调用保留上次的值。

void counter() {
    static int count = 0;  // 只初始化一次
    count++;
    cout << "调用次数: " << count << endl;
}

int main() {
    counter();  // 调用次数: 1
    counter();  // 调用次数: 2
    return 0;
}