【C++探索之旅】第一部分第八課：傳值引用，文件源頭

內(nèi)容簡(jiǎn)介

1、第一部分第八課：傳值引用，文件源頭

2、第一部分第九課預(yù)告：數(shù)組威武，動(dòng)靜合一

傳值引用，文件源頭

這一課的標(biāo)題有點(diǎn)怪。其實(shí)是由這一課的幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)取的名，慢慢學(xué)習(xí)就知道啦。

上一課《【C++探索之旅】第一部分第七課：函數(shù)效應(yīng)，分而治之》中，我們初步認(rèn)識(shí)了函數(shù)。

不過(guò)不要高興得太早，你以為函數(shù)就這樣離你遠(yuǎn)去了嘛？怎么可能，函數(shù)將伴隨一生好嗎，只要你繼續(xù)編程的話。哈哈，所以你是跑不掉了~

【小編，都跟你簽了協(xié)議了，沒(méi)吃藥不要隨便出來(lái)溜達(dá)】

這一課我們就繼續(xù)深入學(xué)習(xí)與函數(shù)相關(guān)的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。不過(guò)函數(shù)我們會(huì)一直深入學(xué)習(xí)的，以后有了類(lèi)，對(duì)象等面向?qū)ο蟮闹R(shí)，到時(shí)函數(shù)還會(huì)換一個(gè)稱呼。

值傳遞和引用傳遞

值傳遞

我們首先來(lái)學(xué)習(xí)在函數(shù)范圍內(nèi)操作系統(tǒng)是怎樣管理內(nèi)存的。

再拿我們之前的addTwo函數(shù)舉例。這個(gè)函數(shù)很簡(jiǎn)單，就是在參數(shù)的基礎(chǔ)上加上2，然后返回其值。如下：

int addTwo(int a)
{
    a += 2;
    return a;
}

是不是覺(jué)得 ａ+= 2; 這一句有點(diǎn)多余呢？完全可以直接 return a + 2; 啊。接下來(lái)會(huì)知道這里為什么添加這一句。

寫(xiě)個(gè)小程序測(cè)試一下此函數(shù)：

#include <iostream>
using namespace std;

int addTwo(int a)
{
    a+=2;
    return a;
}

int main()
{
    int number(4), result;
    result = addTwo(number);
    
    cout << "number的值是 : " << number << endl;
    cout << "調(diào)用函數(shù)后結(jié)果是 : " << result << endl;
    return 0;
}

運(yùn)行這個(gè)程序，輸出：

number的值是 : 4

調(diào)用函數(shù)后結(jié)果是 : 6

程序中最關(guān)鍵的一句當(dāng)然就是

result = addTwo(number);

當(dāng)addTwo函數(shù)被調(diào)用時(shí)，其實(shí)發(fā)生了很多事情：

1. 程序獲取number的值，發(fā)現(xiàn)是4。

2. 申請(qǐng)了內(nèi)存中的一塊地址（好像一個(gè)抽屜），抽屜上的標(biāo)簽是a（名字），類(lèi)型是int，抽屜里存放的值等于number的值，為4。

3. 程序進(jìn)入到函數(shù)體中。

4. 將變量a加上2，a變?yōu)?。

5. a的值被作為函數(shù)的返回值賦給變量result。result的值也變?yōu)?了。

6. 跳出函數(shù)。

重要的一點(diǎn)是：變量number被拷貝到了內(nèi)存的一個(gè)新的地址上（新的抽屜），這個(gè)新的抽屜的標(biāo)簽是a。我們說(shuō)參數(shù)a是通過(guò)值來(lái)傳遞的（number的值拷貝給了a），叫做值傳遞。當(dāng)我們的程序在addTwo函數(shù)里時(shí)，內(nèi)存中的情況大致如下圖所示：

因此我們?cè)趦?nèi)存中使用了三個(gè)"抽屜"。注意：number變量并沒(méi)有被改變。

所以在程序中操作變量a的時(shí)候，已經(jīng)與number沒(méi)什么關(guān)系了，只是操作number的一份值的拷貝。

引用傳遞

我們之前的課程初步介紹了引用(reference)的概念。其實(shí)引用這個(gè)名詞太抽象，一般第一次接觸引用的朋友都覺(jué)得：哇，好高深的感覺(jué)。其實(shí)一點(diǎn)也不高深，引用應(yīng)該更確切地被稱為"別名"。

比如小編叫謝恩銘，有的人可能會(huì)戲稱為小銘。那小銘就是我的別名啦，這兩個(gè)名字是不是指同一個(gè)人呢？是，都是指向略微頑皮，但在編程技術(shù)上絕不馬虎的小編。

除了前面說(shuō)的值傳遞的方式，也就是將變量number的值拷貝到變量a中。

除了值傳遞，我們也有其他的方式?？梢越o內(nèi)存中名為number的抽屜再貼一個(gè)標(biāo)簽，叫做a。等于給number變量取了一個(gè)別名，稱為a。此時(shí)函數(shù)的參數(shù)就要使用引用了。如下：

int addTwo(int& a)  // 注意 & 這個(gè)表示引用的符號(hào)
{
    a+=2;
    return a;
}

當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)時(shí)，就沒(méi)有之前那樣的值拷貝了。程序只是給了number變量一個(gè)別名而已。當(dāng)我們的程序在addTwo函數(shù)里時(shí)，內(nèi)存中的情況大致如下圖所示：

這次，變量a和變量number是指向同一塊內(nèi)存地址（同一個(gè)抽屜），抽屜里存放的值是4，a和number只是這個(gè)抽屜的兩個(gè)不同標(biāo)簽而已。我們說(shuō)變量a是通過(guò)引用傳遞的，稱為引用傳遞。

引用很特別，從上圖中我們看到，我們?cè)趦?nèi)存中并沒(méi)有給a這個(gè)引用變量分配新的內(nèi)存地址，它是指向它所引用的number這個(gè)變量的內(nèi)存地址。所以引用變量和它所指向的變量的內(nèi)存地址是一樣的。我們可以來(lái)測(cè)試一下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int number(4);
    int &refNumber = number;
    cout << "number的內(nèi)存地址是 : " << &number << endl;
    cout << "refNumber的內(nèi)存地址是 : " << &refNumber << endl;
    return 0;
}

運(yùn)行，輸出：

如上圖中所示，變量number和引用變量refNumber的內(nèi)存地址是完全一樣的。

既然值傳遞可以幫我們解決問(wèn)題，為什么要用引用傳遞呢？既生瑜何生亮呢？引用有什么好處呢？

首先，從上例中我們知道了：引用不需要在內(nèi)存中新開(kāi)辟一塊地址，減少開(kāi)銷(xiāo)。

C語(yǔ)言沒(méi)有引用的概念，但是C++有。引用傳遞可以讓我們的函數(shù)addTwo直接修改參數(shù)。繼續(xù)使用之前的測(cè)試程序，只不過(guò)這次在函數(shù)參數(shù)中的是一個(gè)引用：

#include <iostream>
using namespace std;

int addTwo(int &a)
{
    a+=2;
    return a;
}

int main()
{
    int number(4), result;
    result = addTwo(number);
    
    cout << "number的值是 : " << number << endl;
    cout << "調(diào)用函數(shù)后結(jié)果是 : " << result << endl;
    return 0;
}

運(yùn)行這個(gè)程序，輸出：

number的值是 : 6

調(diào)用函數(shù)后結(jié)果是 : 6

為什么number的值變成了6呢？之前在值傳遞的例子中，number的值是不變的。

很簡(jiǎn)單，我們之前說(shuō)了，引用其實(shí)就是別名。a就是number的一個(gè)別名。那么其實(shí)它們指向的是同一個(gè)內(nèi)存地址，因此對(duì)a做加2操作，也就是對(duì)number做加2操作，當(dāng)然會(huì)改變number的值。

因此，引用的使用要謹(jǐn)慎，因?yàn)樗鼤?huì)改變所引用的那個(gè)對(duì)象。

對(duì)于引用的使用，經(jīng)典的例子也就是swap函數(shù)了，用于交換兩個(gè)參數(shù)的值。

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(double& a, double& b)
{    
    double temporary(a);  // 將變量a的值保存到變量temporary中    
    a = b;           // 用b的值替換a的值    
    b = temporary;  　// 將temporary的值賦給b，就是用a的舊值替換b的值
}

int main()
{    
    double a(2.3), b(5.4);    
    cout << "a的值是 " << a << "  b的值是 " << b << endl;    
    swap(a,b);   // 使用swap函數(shù)    
    cout << "a的值是 " << a << " b的值是 " << b << endl;    
    return 0;
}

運(yùn)行程序，輸出：

a的值是 2.3 b的值是 5.4

a的值是 5.4 b的值是 2.3

可以看到a和b這兩個(gè)變量的值被交換了。

假如我們不用引用傳遞，而是用傳統(tǒng)的值傳遞，那么我們交換的就只是變量的拷貝而已，并不是變量本身。

暫時(shí)，引用的概念對(duì)大家可能還是有些抽象，但是不要擔(dān)心，我們之后的課程會(huì)經(jīng)常用到引用的，關(guān)于引用還有不少要說(shuō)的呢，慢慢來(lái)，熟能就生巧了嘛。

之后，學(xué)到指針那章，還會(huì)講解引用和指針的異同。

不可改寫(xiě)的引用傳遞

既然說(shuō)到了引用，就需要介紹一個(gè)引用的慣常用法。這個(gè)用法在接下來(lái)的課程中會(huì)很有用，我們先來(lái)一窺堂奧。

我們說(shuō)引用傳遞相比值傳遞有一個(gè)優(yōu)勢(shì)：不進(jìn)行任何拷貝。

設(shè)想一下，如果我有一個(gè)函數(shù)，其中一個(gè)參數(shù)是string類(lèi)型的字符串。假如你的這個(gè)字符串變量里面的內(nèi)容是很長(zhǎng)的一串字符串，例如有一本小書(shū)那么多的字 符。那么拷貝這么長(zhǎng)的一個(gè)字符串的開(kāi)銷(xiāo)可是很大很費(fèi)時(shí)的，即使拷貝是在內(nèi)存中進(jìn)行。這樣的拷貝完全沒(méi)什么意義，因此我們就要避免使用值傳遞的方式。

當(dāng)然，你會(huì)自豪地對(duì)我說(shuō)：我們可以用引用傳遞啊。是的，好主意。使用引用傳遞的話，就不用拷貝了。但是，引用傳遞有一個(gè)小缺陷：可以修改所指向的對(duì)象。不過(guò)這也不能說(shuō)是缺陷吧，畢竟正是因此引用也才顯得有用啊。

void f1(string text);  // 進(jìn)行耗時(shí)的拷貝
{
}

void f2(string& text);  // 不進(jìn)行拷貝，函數(shù)可以直接修改string變量的值
{
}

解決辦法就是使用：不可改寫(xiě)的引用傳遞。

之前的課程我們介紹過(guò)const這個(gè)關(guān)鍵字，被它修飾的變量就變成不可改變的變量。

我們用引用來(lái)避免了拷貝，再用const變量修飾引用就可以使引用不能被修改了。

void f1(string const& text); // 不進(jìn)行拷貝，函數(shù)也不能修改string變量的值
{
}

目前來(lái)說(shuō)這個(gè)用法對(duì)我們貌似沒(méi)太大用處，但是本課程的第二部分會(huì)學(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊?，到時(shí)會(huì)經(jīng)常用到這個(gè)技術(shù)。

頭文件和源文件，合理安排

在上一課介紹函數(shù)時(shí)，我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)函數(shù)是為了可以重用（重復(fù)使用）已經(jīng)創(chuàng)建的"磚塊"（代碼塊）。

目前，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何創(chuàng)建自定義的函數(shù)，但是這些函數(shù)暫時(shí)還是和main函數(shù)位于同一個(gè)文件中。我們還沒(méi)有真正很好地重用它們。

和C語(yǔ)言一樣，C++也允許我們將程序分割成不同的源文件。在這些源文件中我們可以定義自己的函數(shù)。

在要用到這些函數(shù)時(shí)，引入文件的內(nèi)容，也就引入了這些函數(shù)。這樣我們的函數(shù)就可以為不同的項(xiàng)目所使用了。借此我們就可以真正意義上地重用這些被分割開(kāi)的磚塊來(lái)建造房屋了。

必要的文件

但是為了更好地組織程序，計(jì)算機(jī)先驅(qū)們用了兩種文件，而不是一種文件（為何"多此一舉"，學(xué)下去就知道了）：

• 源文件（source file）：以.cpp結(jié)尾（也可以由.cc，.cxx，.C結(jié)尾），包含函數(shù)的具體源代碼。

• 頭文件（header file）：以.h結(jié)尾（也可以由.hxx，.hpp結(jié)尾），包含函數(shù)的描述，術(shù)語(yǔ)稱為函數(shù)的原型（prototype）。

這下知道為什么今天這課的標(biāo)題里有"文件源頭"了吧？就是指頭文件和源文件。

那么我們還是以addTwo函數(shù)為例，來(lái)分別創(chuàng)建源文件和頭文件吧。

int addTwo(int number)
{
    int value(number + 2);
    return value;
}

我們會(huì)用CodeBlocks這個(gè)IDE（集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）來(lái)演示。如果你是用文本編輯器（比如Vim，Emacs，Sublime，等）加gcc（編譯器）來(lái)編寫(xiě)和編譯代碼的，那么直接創(chuàng)建文件就好了。

而且，我們默認(rèn)你的Codeblocks的C++項(xiàng)目已經(jīng)創(chuàng)建好了，也就是說(shuō)已經(jīng)有了一個(gè)自帶main.cpp文件的項(xiàng)目，名稱隨便取。

如下圖：

我們只是演示如何創(chuàng)建函數(shù)的源文件和頭文件。

源文件

首先，我們按照以下順序打開(kāi)菜單欄：File > New > File。

然后在以下窗口中選擇C/C++ source：

然后，點(diǎn)擊Go這個(gè)按鈕。進(jìn)入下圖的窗口：

選擇C++，點(diǎn)擊Next按鈕。進(jìn)入下圖所示窗口：

填寫(xiě)要?jiǎng)?chuàng)建的源文件的完整路徑（選擇目錄，然后填寫(xiě)文件名）。我們把文件的目錄選擇為和main.cpp一樣的目錄。

文件名字盡量做到見(jiàn)名知意，不要來(lái)個(gè) 1.cpp，以后都不知道這文件干什么的。

我們的演示中使用了math.cpp，因?yàn)槲覀兊腶ddTwo函數(shù)進(jìn)行的是數(shù)學(xué)運(yùn)算，就用math（mathematics的縮寫(xiě)）來(lái)命名。

然后可以把Debug和Release都選上。

點(diǎn)擊Finish。你的源文件就創(chuàng)建好了。我們接著來(lái)創(chuàng)建頭文件。

頭文件

開(kāi)頭和之前創(chuàng)建源文件是一樣的。依次打開(kāi)菜單：File > New > File，然后在下圖窗口中選擇C/C++ header：

點(diǎn)擊Go進(jìn)入下一步：

建議頭文件的名字和源文件的名字一樣，只是后綴名不同。

頭文件的也放在和main.cpp一樣的目錄。那個(gè)MATH_H_INCLUDED是自動(dòng)生成的，不需要改動(dòng)。

點(diǎn)擊Finish。你的頭文件就創(chuàng)建好了。

一旦源文件和頭文件都創(chuàng)建好之后，你的項(xiàng)目應(yīng)該是類(lèi)似下圖這樣的：

現(xiàn)在文件有了，我們就要往里面填寫(xiě)內(nèi)容了，就是來(lái)定義我們的函數(shù)。

完成源文件

之前說(shuō)過(guò)，源文件包含了函數(shù)的具體定義。這是一點(diǎn)。

另外還有一點(diǎn)理解起來(lái)略為復(fù)雜：編譯器需要獲知源文件和頭文件之間存在聯(lián)系。

目前，我們的源文件是空的，我們首先需要往里面添加這樣的一行：

#include "math.h"

你應(yīng)該對(duì)這行代碼的格式不陌生，我們之前說(shuō)過(guò)。

#include <iostream>

這一行我們熟悉的代碼，是為了引入C++的標(biāo)準(zhǔn)iostream（輸入輸出流）庫(kù)。

那么，#include "math.h" 就是為了引入math.h 這個(gè)文件中定義的內(nèi)容。

但是，為什么C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的頭文件是包括在尖括號(hào)中，而我們自己定義的math.h是包括在雙引號(hào)中呢？

C++有一些編寫(xiě)好的頭文件（比如標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)等等），它們存放在系統(tǒng)的ｉnclude文件夾里。當(dāng)我們使用#include <文件名>　命令時(shí)，編譯器就到這個(gè)文件夾里去找對(duì)應(yīng)的文件。

顯然，用這種寫(xiě)法去包含一個(gè)我們自己編寫(xiě)的頭文件（不在系統(tǒng)ｉnclude文件夾里）就會(huì)出錯(cuò)了。

所以包含C++提供的頭文件時(shí)，應(yīng)該使用尖括號(hào)。

相反地，#include "文件名"　命令則是先在當(dāng)前文件所在的目錄搜索是否有符合的文件，如果沒(méi)有再到系統(tǒng)ｉnclude文件夾里去找對(duì)應(yīng)的文件。

現(xiàn)在我們就來(lái)完成math.cpp的內(nèi)容，其實(shí)很簡(jiǎn)單，如下：

#include "math.h"

int addTwo(int number)
{
    int value(number + 2);
    return value;
}

完成頭文件

我們可以看到，math.h這個(gè)頭文件的初始內(nèi)容不是空的。而是：

#ifndef MATH_H_INCLUDED
#define MATH_H_INCLUDED

#endif // MATH_H_INCLUDED

這幾句指令又是什么意思呢？

它們是為了防止編譯器多次引入這個(gè)頭文件。編譯器并不總是那么智能的，有可能會(huì)循環(huán)引入同樣的頭文件。

前面說(shuō)過(guò)，頭文件包含函數(shù)的原型。我們要把原型寫(xiě)在上面第二句話和第三句話之間，如下所示：

#ifndef MATH_H_INCLUDED
#define MATH_H_INCLUDED

int addTwo(int number);

#endif // MATH_H_INCLUDED

上面的三個(gè)以#開(kāi)頭的語(yǔ)句是如何防止重復(fù)引入頭文件內(nèi)容的呢？

這幾句語(yǔ)句被稱為條件編譯語(yǔ)句。

首先，如果是第一次引入頭文件，那么，就會(huì)讀到第一句命令：

#ifndef MATH_H_INCLUDED

ifndef是if not defined的縮寫(xiě)，表示"如果沒(méi)有定義"。整句的意思就是：假如MATH_H_INCLUDED沒(méi)有被定義。

那如果是第一次引入此頭文件，MATH_H_INCLUDED確實(shí)還沒(méi)被定義。#ifndef MATH_H_INCLUDED 成立。

所以就進(jìn)入此條件編譯語(yǔ)句中，執(zhí)行 #define MATH_H_INCLUDED，定義（define是英語(yǔ)"定義"的意思）MATH_H_INCLUDED

然后引入

int addTwo(int number);

最后，來(lái)到第三句條件編譯指令：

#endif // MATH_H_INCLUDED

endif是end if的縮寫(xiě)，表示"結(jié)束if條件編譯"，后面的 // MATH_H_INCLUDED 是注釋?zhuān)瑫?huì)被編譯器忽略。

然后，假如之后我們又引入此頭文件，編譯器讀到第一句條件編譯指令，

#ifndef MATH_H_INCLUDED

發(fā)現(xiàn)之前已經(jīng)定義過(guò)了 MATH_H_INCLUDED，所以#ifndef MATH_H_INCLUDED不成立。因此不進(jìn)入條件編譯的語(yǔ)句中。直接跳出。就不會(huì)再引入

int addTwo(int number);

了。很妙吧。

當(dāng)然了，我們因?yàn)橛玫氖荂odeBlocks這樣的IDE，它幫你自動(dòng)生成了這三句條件編譯指令。假如我們用的是文本編輯器，那是沒(méi)有這三句自動(dòng)生成的語(yǔ)句的。就需要我們自己手工寫(xiě)了。

MATH_H_INCLUDED可以改成其他任何文本，只需要保證這三句條件指令中這個(gè)文本是一樣的就行，不過(guò)也要保證沒(méi)有兩個(gè)頭文件是使用同樣的文本。

注意。我們以上的函數(shù)原型其實(shí)就是源文件中函數(shù)定義的頭一行，只不過(guò)沒(méi)有了大括號(hào)包括起來(lái)的函數(shù)體，而且在參數(shù)列表的之后多了一個(gè)分號(hào)。

以上演示的是簡(jiǎn)單的情況，是在函數(shù)的參數(shù)是普通變量類(lèi)型時(shí)。假如我們要使用諸如string這樣的類(lèi)型。那么頭文件有些許改動(dòng)哦，如下：

#ifndef MESSAGE_H_INCLUDED
#define MESSAGE_H_INCLUDED

#include <string>

void displayMessage(std::string message);

#endif // MESSAGE_H_INCLUDED

可以看到，需要在函數(shù)原型之前加 #include <string>這句指令，表示要引入string這個(gè)C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的頭文件。而且，在參數(shù)列表中，string類(lèi)型前也要加上std::

為什么呢？

還記得我們之前在使用cout，cin時(shí)，并沒(méi)有再前面加上std:: 嗎？

那是因?yàn)槲覀冊(cè)谑褂胏out，cin前，已經(jīng)用了

using namespace std;

表示使用std命名空間（關(guān)于命名空間，之后的課程會(huì)學(xué)習(xí)）。

因?yàn)閏out和cin是位于命名空間std中，因此就可以省略了std::

但是，這里的頭文件中并沒(méi)有 using namespace std; 這句指令（絕對(duì)不建議把using namespace std; 放在頭文件中，要放到源文件中），因此我們需要在string前加上std::，因?yàn)閟tring也位于std命名空間。

現(xiàn)在，我們來(lái)測(cè)試一下addTwo函數(shù)吧。

我 們只需要在main.cpp中加入一行 #include "math.h"，表示引入math.h頭文件，而其定義是在math.cpp中，但是因?yàn)閙ath.cpp中已經(jīng)有了#include "math.h"，因此我們?cè)趍ain.cpp中就不要指定math.cpp來(lái)引入了。（是否已經(jīng)暈了...）

#include <iostream>
#include "math.h"
using namespace std;

int main()
{
    int a(2), b(3);
    cout << "a的值是 : " << a << endl;
    cout << "b的值是 : " << b << endl;
    b = addTwo(a);        // 函數(shù)調(diào)用
    cout << "a的值是 : " << a << endl;
    cout << "b的值是 : " << b << endl;
    return 0;
}

運(yùn)行，顯示：

a的值是 : 2

b的值是 : 3

a的值是 : 2

b的值是 : 4

好了，現(xiàn)在我們真正做到了將可重用的磚塊分開(kāi)存放了。如果之后你想要在另一個(gè)項(xiàng)目中使用addTwo函數(shù)，只需要拷貝math.h和math.cpp這兩個(gè)文件過(guò)去就可以了。然后在要使用的源文件中寫(xiě)上 #include "math.h文件所在的路徑/math.h"

我們也可以在同一個(gè)文件中定義多個(gè)函數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，我們都會(huì)把同一類(lèi)函數(shù)放到同樣的文件中，比如那些數(shù)學(xué)運(yùn)算的函數(shù)放到一個(gè)文件中，那些用于顯示菜單的函數(shù)放到另一個(gè)文件中，等等。

編程，就要有條理，有規(guī)劃。

好的注釋是代碼的一半

最煩看到大型項(xiàng)目中代碼不怎么寫(xiě)注釋的了，特別是那種許多人合作開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目，大家的命名規(guī)范和編程風(fēng)格不盡相同，如果沒(méi)有注釋?zhuān)雌饋?lái)相當(dāng)累。

一般不寫(xiě)注釋的程序員不是好程序員，只顧自己寫(xiě)代碼寫(xiě)得爽，完全不關(guān)心后來(lái)人是不是被他的代碼拍死在沙灘上。應(yīng)該被拖出去高速揉臉五分鐘（這是什么呆萌的刑罰，那畫(huà)面太美我不敢看）：

寫(xiě)注釋對(duì)于函數(shù)特別有用。因?yàn)槟愫芸赡軙?huì)用到別的程序員寫(xiě)的函數(shù)。那么如果已經(jīng)有了對(duì)函數(shù)的作用等的注釋?zhuān)阋话憔筒恍枰x函數(shù)的所有代碼了（程序員是會(huì)"偷懶"的）。

對(duì)于一個(gè)函數(shù)，一般我們的注釋要包含三方面：

1. 函數(shù)的功用

2. 參數(shù)列表

3. 返回值

   
   

我們就來(lái)給addTwo函數(shù)寫(xiě)個(gè)注釋吧：

#ifndef MATH_H_INCLUDED
#define MATH_H_INCLUDED

/*
 * 對(duì)參數(shù)進(jìn)行加2操作
 * - number : 要進(jìn)行加2操作的數(shù)
 * 返回值 : number + 2
 */
int addTwo(int number);

#endif // MATH_H_INCLUDED

寫(xiě)注釋的格式隨個(gè)人愛(ài)好不盡相同。不顧一般常用的注釋格式是這樣（doxygen的格式）：

/** 
 * \brief 對(duì)參數(shù)進(jìn)行加2操作
 * \param number 要進(jìn)行加2操作的數(shù)
 * \return number + 2
 */
 int addTwo(int number);

參數(shù)的默認(rèn)值

函數(shù)的參數(shù)，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了。如果一個(gè)函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，那么我們需要向函數(shù)提供這三個(gè)參數(shù)的值，才能讓函數(shù)被正常調(diào)用。

但是，也并不一定。我們用以下函數(shù)來(lái)學(xué)習(xí)一下默認(rèn)函數(shù)參數(shù)的用法：

int secondNumber(int hours, int minutes, int seconds)
{
    int total = 0;
    total = hours * 60 * 60;
    total += minutes * 60;
    total += seconds;
    return total;
}

這個(gè)函數(shù)的作用就是根據(jù)給出的小時(shí)數(shù)，分鐘數(shù)，秒數(shù)，計(jì)算出一共有多少秒。非常好理解。

因此，我們說(shuō)hours, minutes, seconds是函數(shù)secondNumber的三個(gè)參數(shù)。在函數(shù)被調(diào)用時(shí)，我們須要給它這三個(gè)參數(shù)一定的值。

這個(gè)我們之前早就學(xué)過(guò)了。

參數(shù)默認(rèn)值

我們要學(xué)習(xí)新知識(shí)點(diǎn)，就是我們其實(shí)可以給函數(shù)的參數(shù)指定默認(rèn)值。假如函數(shù)在被調(diào)用時(shí)這些參數(shù)沒(méi)有被指定值，那么就用默認(rèn)的值。

首先來(lái)看沒(méi)有指定默認(rèn)值的情況：

#include <iostream>
using namespace std;

// 函數(shù)原型
int secondNumber(int hours, int minutes, int seconds);

// 主函數(shù)
int main()
{
    cout << secondNumber(1, 10, 25) << endl;
    return 0;
}

// 函數(shù)定義
int secondNumber(int hours, int minutes, int seconds)
{
    int total = 0;
    total = hours * 60 * 60;
    total += minutes * 60;
    total += seconds;
    return total;
}

運(yùn)行，顯示：

4225

因?yàn)?1小時(shí)等于3600秒，10分鐘等于600秒，25秒等于... 25秒。所以 3600 + 600 + 25 = 4225

現(xiàn)在，假如我們要將secondNumber函數(shù)的部分參數(shù)設(shè)為有默認(rèn)值的參數(shù)。例如，我指定分鐘數(shù)minutes和seconds默認(rèn)都為0，因?yàn)橐话阄覀兌加谜c(diǎn)比較多，就只有小時(shí)數(shù)。

我們須要改寫(xiě)函數(shù)的原型，如下所示：

int secondNumber(int hours, int minutes = 0, int seconds = 0);

看到了嗎？在minutes和seconds后面，都多了

= 0

這個(gè)就是函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)值。此處都設(shè)為0。測(cè)試如下：

#include <iostream>
using namespace std;

// 函數(shù)原型
int secondNumber(int hours, int minutes = 0, int seconds = 0);

// 主函數(shù)
int main()
{
    cout << secondNumber(1) << endl;
    return 0;
}

// 函數(shù)定義，沒(méi)有寫(xiě)參數(shù)默認(rèn)值
int secondNumber(int hours, int minutes, int seconds)
{
    int total = 0;
    total = hours * 60 * 60;
    total += minutes * 60;
    total += seconds;
    return total;
}

運(yùn)行，顯示：

3600

這是因?yàn)閔ours為1，而minutes和seconds沒(méi)指定，默認(rèn)為0。1小時(shí)等于3600秒。

請(qǐng)注意：函數(shù)參數(shù)的默認(rèn)值只能寫(xiě)在函數(shù)的原型中，假如寫(xiě)在函數(shù)的定義中，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

假如改為：

cout << secondNumber(1，10) << endl;

則輸出：

4200

因?yàn)閔ours為1；minutes為10；seconds沒(méi)指定，默認(rèn)為0

所以3600 + 600 = 4200

特殊情況

函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)的使用中，會(huì)出現(xiàn)多種情況，有些比較特殊，我們舉例如下（還是以secondNumber函數(shù)為例）：

1.假如我指定了hours和seconds的值，但是minutes的值沒(méi)指定，那么如何做呢？

你不可以使用這樣的形式：

cout << secondNumber(1,,25) << endl;

這樣是會(huì)出錯(cuò)的。在C++中，我們不能跳過(guò)參數(shù)，即使它有默認(rèn)值。如果我們給開(kāi)頭和結(jié)尾的參數(shù)賦了值，那么中間的參數(shù)也需要賦值。

還是得這么寫(xiě)：

cout << secondNumber(1, 0, 25) << endl;

2.這樣寫(xiě)可以嗎？

int secondNumber(int hours = 0, int minutes, int seconds);

不可以，會(huì)出錯(cuò)。因?yàn)閰?shù)的默認(rèn)值必須要靠右寫(xiě)。也就是說(shuō)，假如只有hours這個(gè)參數(shù)有默認(rèn)值，那么必須要把hours參數(shù)寫(xiě)到最右邊，如下所示：

int secondNumber(int minutes, int seconds, int hours = 0);

這樣就沒(méi)有錯(cuò)誤了。

3.我能否將所有參數(shù)都設(shè)為有默認(rèn)值？

可以。舉例如下：

int secondNumber(int hours = 0, int minutes = 0, int seconds = 0);
cout << secondNumber() << endl;

輸出就是0了。

設(shè)置默認(rèn)參數(shù)的兩條主要規(guī)則

1. 只有函數(shù)原型才能包含參數(shù)的默認(rèn)值。

2. 參數(shù)的默認(rèn)值是寫(xiě)在參數(shù)列表之后。而且是靠右邊寫(xiě)。
   

總結(jié)

1. 一個(gè)函數(shù)可以接收數(shù)據(jù)（通過(guò)參數(shù)），也可以返回?cái)?shù)據(jù)（通過(guò)retur函數(shù)可以接收引用作為參數(shù)，以直接修改內(nèi)存中的信息。

2. 當(dāng)你的程序漸漸多起來(lái)時(shí)，建議將其分為不同的文件。每個(gè)文件中存放特定的函數(shù)，而且文件是成對(duì)組織的：.cpp文件存放函數(shù)的定義，.h文件存放函數(shù)的原型。

3. 一定要寫(xiě)好注釋。
   

第一部分第九課預(yù)告

今天的課就到這里，一起加油吧！

下一課我們學(xué)習(xí)：數(shù)組威武，動(dòng)靜合一