明解 C++ 教學手冊

柴田望洋 博士 著書號： PG20269

函數就是由一連串的處理匯整而成的程式組件。本章所要學習的就是函數的基本知識。

函數 函數 (function) 是程式的組件，它是由一連串的處

理匯整而成。 函數的定義如下：

未使用函數的程式：

使用了函數的程式：

可在函數呼叫運算式中賦予引數 (argument) ，而被呼叫之函數所產生的參數 (parameter) ，則會以引數的值來初始化。

跳躍敘述 Break 敘述、 continue 敘述、 return 敘述和 goto

敘述統稱為跳躍敘述 (jump statement) 。

main 函數 使用函數改寫 List 2-10 的程式如下：

函數原型宣告 被呼叫方的函數要定義在前面，而呼叫方的函數則

必須定義在後面。

錯誤：找不到函數 max 的宣告

爲了呼叫沒有定義在前面的函數，所以才需要函數原型宣告 (function prototype declaration) 。

傳值 將值作為引數來交換的機制，就稱為傳值 (pass by

value) 。

活用傳值的優點就能讓函數更為簡潔。

不接收引數的函數 判斷函數呼叫運算式所得到的值會是 true 或 false 。

void 函數 不會傳回值的函數之傳回值型態必須宣告為 void 。

函數的泛用性 此程式將任意字元排列為直角三角形。

預設引數和引數的型態 在函數原型宣告中設定預設引數 (default argument)

之後，就可以在呼叫函數時省略引數了。 傳遞和參數不同型態的引數時，會視需要進行型態

轉換。

傳值的極限 右側程式必須以傳

址 (pass by reference) 來實現：

參照 在理解何謂傳址之前，必須先瞭解參照 (reference) 。

傳址 下列程式為以傳址改寫的 List 5-12 ：

傳值和傳址的差異： 傳值 ─ 引數的值不可能被改寫。 傳址 ─ 引數的值有可能被改寫。

三個值的排序

先比較 a 和 b 的值，若 a 大於 b 就將它們的值交換。 再比較 b 和 c 的值，若 b 大於 c 就將它們的值交換。 c 的值已經是最大值，接著比較 a 和 b 的值，並將

較大一方的值存放在 b 。

整數的內部 無符號整數的內部表示

有符號整數的內部表示

無符號整數 / 有符號整數的表示範圍：

位元單位的邏輯運算 「 & 」叫做位元積運算子 (biteise AND operator) 。 「 | 」叫做位元和運算子 (bitwise inclusive operator) 。 「 ^ 」叫做位元差運算子 (bitwise exclusive OR

operator) 。 「 ~ 」叫做補數運算子 (complement operator) 。

位移運算 「 << 」運算子和「 >> 」運算子統稱為位元單位的

位移運算子 (bitwise shift operator) 。

邏輯位移和算數位移

計算位元數

取得 unsigned 型態的位元數

顯示位元內容

生存空間 生存空間 (scope) 是用來劃分變數的適用範圍。 生存空間可分為：

檔案生存空間 區塊生存空間

「 :: 」就是範圍解析運算子 (scope resolution operator) 。

生命週期 變數的壽命就是生命週期 (storage duration) ，可

以使用記憶類別指定字 (storage duration specifier)來指定變數的生命週期。

生命週期可分為： 自動生命週期 (automatic storage duration)

沒有加上記憶類別指定字來定義的物件。 靜態生命週期 (static storage duration)

加上 static 來宣告的物件。 動態生命週期 (dynamic storage duration)

將在第六章學習。

傳回參照的函數

函數的多載 定義多個名稱名稱相同的函數，就稱為函數的多載

(overloading) 。

多載的函數之引數型態與個數一定要不同。

對於進行類似處理的函數，就可以給予相同名稱來多載。

main 函數無法進行多載。

行內函數 較短的函數可以定義為行內函數 (inline function) 。

行內函數不會使程式的執行速度降低。

只要在函數定義的前面加上 inline ，就可以將函數設為行內函數。

行內函數的定義如下：

一連串的處理可以匯整成函數 ( 程式組件 ) 來實作。 函數是透過傳回值型態、名稱、參數的個數和型態來

被賦予特徵。函數的主體是區塊。 可以對不同的函數給予相同的名稱來進行多載。不過，

這些函數必須可以透過參數的個數和型態來識別。 函數所接收到的參數會以呼叫方所傳遞的引數來初始

化。 原則上，引數的傳遞是以傳值來進行。因此，即使改

變接收到的參數的值，引數的值也不會跟著改變。 在呼叫時所省略的引數，會自動地以預設引數來填補。

在函數內進行 return 敘述時，程式的流程就會回到呼叫源。如果不是 void 函數的話，就可以在回到呼叫源時將值傳回。

只要判斷函數呼叫運算式，就可以得到被傳回的值。 傳回參照的函數之呼叫運算式，會變成可以放在指定

的左邊的左值運算式。 加上 inline 來定義的行內函數，會被展開並嵌入程式

之中。規模較小且要求高速性的函數，最好是設為行內函數。

和行內函數相似的是類似函數巨集，使用時必須考量是否會有副作用。

被呼叫方的函數要在前面定義，而呼叫方的函數則要在後面定義。

為了呼叫沒有在前方定義的函數，就需要函數原型宣告。

在函數之外定義的變數，擁有到檔案尾端為止都可使用其名稱的檔案生存空間。而在函數之中定義的變數，則擁有到區塊尾端為止都可使用其名稱的區塊生存空間。

同時存在著名稱相同但生存空間不同的變數時，可以看見位於較內側者，而看不見位於較外側者。只要使用範圍解析運算子「 :: 」，就可以存取擁有檔案生存空間的變數。

在函數之外定義的物件，以及加上 static且在函數之中定義的物件，都擁有從程式開始到結束為止都存在的靜態生命週期。當沒有明確地初始化時，則會以 0來初始化。

在函數之中且沒有加上 static 來定義的物件，會擁有到區塊尾端為止都存在的自動生命週期。當沒有明確地初始化時，則會以不定值來初始化。