C++ 基礎：void 函數如何輸出結果與多函數協作傳遞數據

初學 C++ 時常見疑惑：void 函數無返回值，如何把運算結果「傳出去」？又如字串拼接與長度計算分離在兩個函數，如何協作？核心在於參數傳遞機制：值傳遞、指標傳遞、引用傳遞。本文以 str_cat (拼接) 與 str_len (長度) 為例詳細說明。

核心概念：輸出參數

函數若需修改呼叫端的變數，參數必須是指標或引用。C 風格常用指標，C++ 推薦引用。

方案一：指標傳遞 (C 風格，通用)

#include 
#include 

// 拼接：將 src 附加到 dest 末尾，並透過 lenPtr 回傳新長度
void str_cat(char *dest, const char *src, int *lenPtr) {
    strcat(dest, src);              // 需確保 dest 空間足夠
    if (lenPtr) *lenPtr = strlen(dest); // 透過指標寫回長度
}

// 計算長度 (僅示範，實際可用 strlen)
int str_len(const char *s) {
    return strlen(s);
}

int main() {
    char s1[100] = "hello "; // 須預留足夠空間
    char s2[] = "world";
    int n = 0;

    str_cat(s1, s2, &n); // 傳入 n 的位址
    printf("拼接結果: %s\n", s1); // hello world
    printf("長度: %d\n", n);       // 11

    // 若需用 str_len 驗證
    printf("str_len 驗證: %d\n", str_len(s1));
    return 0;
}

關鍵點

• int *lenPtr：函數參數為指標，呼叫端傳 &n (位址)。
• *lenPtr = ...：在函數內透過解參考寫入值，呼叫端的 n 即被修改。
• dest 必須有足夠緩衝區 (如 char s1[100])，否則 strcat 會緩衝區溢位。

方案二：引用傳遞 (C++ 風格，更安全易讀)

#include 
#include 

// 使用引用 int& 作為輸出參數
void str_cat_cpp(char *dest, const char *src, int &len) {
    strcat(dest, src);
    len = strlen(dest); // 直接賦值，語法如同普通變數
}

int main() {
    char s1[100] = "hello ";
    char s2[] = "world";
    int n = 0;

    str_cat_cpp(s1, s2, n); // 呼叫時像傳值一樣，實為傳引用
    std::cout << "結果: " << s1 << ", 長度: " << n << std::endl;
    return 0;
}

優勢

• 呼叫端無需取址 &，程式碼更乾淨。
• 函數內直接用變數名操作，避免解參考錯誤。
• 編譯器保證引用綁定有效物件，減少空指標風險。

進階：改用 std::string (現代 C++ 最佳實踐)

手動管理 char* 緩衝區易出錯，C++ 標準庫 std::string 已內建拼接、長度、記憶體管理：

#include 
#include 

void str_cat_modern(std::string &dest, const std::string &src, int &len) {
    dest += src;       // 安全拼接
    len = dest.size(); // 獲取長度
}

int main() {
    std::string s1 = "hello ";
    std::string s2 = "world";
    int n = 0;

    str_cat_modern(s1, s2, n);
    std::cout << "結果: " << s1 << ", 長度: " << n << std::endl; // hello world, 11
    return 0;
}

學習建議：C++ Primer Plus 相關章節

總結

• void 函數輸出結果：必須使用指標或引用參數作為「輸出參數」。
• 多函數協作：呼叫端準備變數，傳遞位址/引用給各函數填充，最後統一使用。
• 現代 C++：優先使用 std::string + 引用參數，避免手動緩衝區管理與指標錯誤。