C++ 函數完整教程：定義、調用、重載、模板、默認參數、遞歸與內聯

C++ 函數完整教程：定義、調用、重載、模板、默認參數、遞歸與內聯

函數基礎

• 程序模塊化核心，主函數調度各功能函數
• 庫函數（系統提供）vs 用戶自定義函數
• 無參函數 / 有參函數（數據傳遞）

定義與聲明

// 定義
int max(int x, int y) { int z = x>y?x:y; return z; }
// 聲明/原型（通常置於文件頂部或頭文件）
int max(int, int); // 或 int max(int x, int y);

聲明使編譯器能檢查調用合法性；定義在調用前可省略聲明。

參數傳遞：值傳遞

• 形參分配臨時存儲，實參值拷貝給形參
• 形參修改不影響實參
• 類型不匹配時按賦值規則隱式轉換

返回值

• return expr; 帶回值，類型按函數聲明轉換
• 無返回值用 void

調用方式

• 函數語句：printStar(); 不用返回值
• 函數表達式：c = 2 * max(a,b); 參與運算
• 函數參數：max(a, max(b,c)); 嵌套調用

內聯函數 inline

• 編譯時將函數體嵌入調用點，省去調用開銷
• 適用：短小（≤5 語句）、高頻調用、無復雜控制流
• 建議性關鍵字，編譯器可忽略
• 聲明與定義處均可加 inline

函數重載

• 同名、參數列表不同（個數/類型/順序）
• 返回類型不同不構成重載
• 編譯器按實參匹配最佳版本
• 語義應相關，避免濫用

函數模板

template 
T max(T a, T b, T c) {
    if (b > a) a = b;
    if (c > a) a = c;
    return a;
}

• 類型參數化，適用函數體相同、參數個數固定、類型變化場景
• 編譯器實例化生成具體類型版本
• 比重載更簡潔，但不適用參數個數不同情況

默認參數

float area(float r = 6.5); // 聲明處給默認值
area();    // 等價 area(6.5)
area(7.5); // 使用 7.5

• 默認參數必須靠右（從右向左綁定）
• 不可與重載同時使用（產生二義性）
• 定義在前給定義，聲明在前給聲明

遞歸函數

• 直接遞歸：f() 調用 f()
• 間接遞歸：f1()→f2()→f1()
• 必須有終止條件（if 控制）
• 例子：階乘 n! = n*(n-1)!、年齡問題 age(n)=age(n-1)+2
• 優點：代碼簡潔符合直覺；缺點：棧開銷大

嵌套調用與聲明

• C++ 不允許嵌套定義（函數內定義函數）
• 但允許嵌套調用，調用前需聲明所有被調函數
• 習慣將所有聲明集中文件頂部

實戰案例：弦截法求根

方程 f(x)=x³-5x²+16x-80=0，函數分工：
f(x) 計算函數值，xpoint(x1,x2) 求弦與 x 軸交點，root(x1,x2) 迭代求根。
展示了函數分解、聲明、遞歸調用的完整流程。

掌握函數定義、重載、模板、默認參數、遞歸、內聯等機制，是編寫模塊化、可復用、高性能 C++ 代碼的基石。