函數經典定義(tradition function definition)

返回型別(return type)、函數名字、由0或多個形參(parameter)組成的列表以及函數體(function body)

執行函數

通過呼叫運算子(call operator) 形式是一對圓括號，作用於表達式
- 圓括號內是一個用逗號隔開的實參(argument)列表
用實參初始化函數的形參
呼叫表達式的型別就是函數的返回型別

函數的呼叫

用實參初始化函數對應的形參(此時形參只是實參的副本)
將控制權轉移給被呼叫函數

函數的返回型別不能是陣列或者函數，但可以是指向陣列或函數的指針
形參和函數內部定義的變數統稱爲區域性變數(local variable)，僅在函數的作用域內可見，同時區域性變數還會隱藏(hide)在外層作用域中同名的其他所有宣告中

自動物件(automatic object)
只存在於塊執行期間的物件例如形參

對於普通區域性變數對應的物件來說，當函數的控制路徑經過變數定義語句時建立該物件，當到達定義所在的塊末尾時銷燬它。
當塊的執行結束後，塊中建立的自動物件的值就變成未定義的了

local static object區域性靜態物件
在程式的執行路徑第一次經過物件定義語句時初始化，直到程式終止才被銷燬

static物件再次遇見初始化語句會忽略初始化語句，不會有重複定義錯誤

函數宣告(declaration)==函數原型(prototype)
separate compilation
Using .cpp files to generate .o files. And then link the .o files

部分概念

如果形參是參照型別，將系結到對應的實參上；否則，將實參的值拷貝後賦給形參 (都是對形參初始化，初始化形式不一樣)
當形參是參照型別時，對應參數被參照傳遞(passed by reference) 或函數被傳參照呼叫(called by reference)
當實參的值被拷貝給形參時，形參和實參是兩個互相獨立的物件。稱爲實參被值傳遞(passed by value)或者函數被傳值呼叫(called by value)

如果函數無需改變參照形參的值，最好將其宣告爲常數參照

C風格字串末尾新增空字元是爲了方便處理字串

void print(const int*)
void print(const int[])
void print(const int[10])
這三個函數等價

管理陣列實參

要求陣列本身包含一個結束標記
傳遞指向陣列首元素和尾後元素的指針
專門定義一個表示陣列大小的形參
傳遞多維陣列(陣列的陣列) 首元素本身就是一個數組，指針就是一個指向陣列的指針
int *matrix[10] 指針陣列 [10][] decltype(m[i])==int *
int (*matrix)[10] 陣列指針[][10] 行指針

initializer_list

可變參數初始化列表~~儲存列表~~

/* initializer_list形參(模板)  
數量不清楚，型別相同 */  
initializer_list<T>lst; //預設初始化:T型別元素空列表  
initializer_list<T>lst{a,b,c...}; /*列表元素是const*/  
lst2(lst)||lst2=lst /*拷貝後，原始列表和副本共用元素*/  
lst.size()
lst.begin()
lst.end()

省略符形參便於C++程式存取某些特殊的C程式碼而設定使用varargs的C標準庫功能
形式

void foo(parm_list,…); 指定foo函數的部分形參型別形參宣告後的comma可省
void foo(…); 省略符所對應的實參無須型別檢查

return

return 語句終止當前執行的函數並將控制權返回到呼叫該函數的地方
兩種形式

return；
return expression;

void函數的最後一句後面會隱式地執行return
可以在void函數中間利用return語句可以直接退出函數(類似於break於回圈)
void函數如果使用return的第二種形式，expression 必須是另一個返回void的函數

編譯器儘量確保具有返回值的函數只能通過一條有效的return語句退出

列表初始化返回:返回一個初始化列表

        return {"parameter","list"};

返回陣列指針的函數形式

Type(*function(parameter_list))[dimension]
int (*func(int i))[10];

func(int i)表示呼叫func函數時需要一個int型別的實參
(*func(int i))意味着我們可以對函數呼叫的結果執行解除參照操作
(*func(int i))[10]表示解除參照func的呼叫將得到一個大小是10的陣列
int (*func(int i))[10]表示陣列的元素是int型別

Trailing return type

任何函數的定義都能使用尾置返回型別，但這種形式對於返回型別比較複雜的函數最有效(陣列的指針或陣列的參照)
尾置返回型別跟在形參列表後面並以一個->符號開頭
(函數定義) auto func(int i) -> int (*) [10] ~~返回陣列指針~~

decltype使用

overload

main不能過載
同名函數的使用
不可以只是返回型別不同
不要將過載的函數放入區域性作用域
編譯器只會在上一作用域尋找過載函數(如果有)(沒有的話就再向上走)
int func(int)與int func(const int)會重複宣告 (頂層const的有無對於形參的區分沒有影響)
int func(int&)與int func(const int&)會發生函數過載(底層const影響形參的區分)

function matching

function resolution

best match
no match
ambiguous call(二義性呼叫)

C++中，名字查詢發生在型別檢查之前

預設實參(default argument)

在宣告時設定預設值
1. 可再次宣告，但必須新增預設實參(無法覆蓋之前的預設值)
2. 區域性變數不能作爲預設實參
呼叫函數時實參順序填充，有預設值的形參可以不使用實參

inline

內聯說明只是向編譯器發出的一個請求，編譯器可以選擇忽略這個請求
適用於短而常用的函數

constexpr

用於常數表達式的函數
函數的返回型別及所有形參的型別都得是字面值型別
函數體中必須有且只有一條return語句
constexpr函數的返回值可以是非常數

行內函式和constexpr函數可以在程式中多次定義，但多次定義語句必須完全一致，所以通常定義在標頭檔案中

偵錯幫助

assert (preprocessor macro)

assert*(expr);
首先對expr*求值，如果表達式爲假(0)，assert輸出資訊並終止程式的執行。如果表達式爲真(!0)，assert什麼也不做

assert(expr);

assert宏定義在 cassert 標頭檔案中//預處理名字由前處理器管理

NDEBUG

assert 的行爲依賴於 NDEBUG 預處理變數的狀態
如果定義了 NDEBUG ，則assert 什麼也不做
必須將#define NDEBUG 置於 <cassert> 標頭檔案之前
可以使用 NDEBUG 編寫自己的條件偵錯程式碼

func 輸出當前偵錯的函數的名字
FILE 存放檔名的字串字面值
LINE 存放當前行號的整形字面值
TIME 存放檔案編譯時間的字串字面值
DATE 存放檔案編譯日期的字串字面值

函數匹配

候選函數

可行函數

形參數量與本次呼叫提供的實參數量相等
每個實參的型別與對應的形參型別相同，或者能轉換成形參的型別

最佳匹配排列順序

精確匹配
通過const轉換實現的匹配
通過型別提升實現的匹配
通過算術型別轉換或指針轉換實現的匹配
通過類型別轉換實現的匹配

函數指針

宣告一個可以指向該函數的指針，只需要用指針替代函數名
int *pr(int)//返回值爲int指針的函數
int (*pr)(int)//函數指針
將函數名作爲一個值使用時，該函數自動地轉換成指針(& 此符可選)
函數指針的過載必須清晰界定選用的函數
函數指針賦值需要精確匹配
函數指針形參
形參可以是指向函數的指針(看起來是函數型別，其實是函數指針)
返回指向函數的指針

返回型別不會自動地轉換成指針(必須顯式地返回型別指定爲指針)
尾置返回型別 (->)返回型別
用 auto 和 decltype(返回函數型別) 簡化書寫函數指針返回型別

using F = int(int *,int);//function type
using PF = int(*)(int *,int);//pointer of function
F *f1(int);
//PF f1(int) 等價形式
//int (*f1(int))(int *,int);
//auto (*f1(int))(int *,int);
int (*(*f)(int))(int *,int)=f1;//函數指針 之前函數的指針
auto func(para_list)->Type(*)(para_list)

參考書籍 C++ Primer 第五版

Primer 第六章 函數