uda 1.C++ 函数

函数：Python vs C++

在 Python 和 C++ 中，函数的作用相同；函数把语句组合在一起，执行某种任务。函数可以帮助你避免重复地复制和粘贴相同的代码。

函数编写的语法有些不同，主要有三个原因：

1. Python 通过查看回车符和换行符来检测代码行的结束。C++ 使用分号实现这一功能。
2. Python 使用缩进将代码语句组合在一起，但 C++ 使用大括号。
3. Python 是动态类型的，而 C++ 是静态类型的。和声明变量的方法一样，你同样需要声明你的函数。

 

我们从一个简单的函数开始，并且并排比较 Python 和 C++ 代码。

这个函数代入速度和时间。两者相乘计算出距离。除了语法上的差异，还要特别注意：

• 函数声明
• 变量声明
• main() 内部是什么代码，外部是什么代码。

 

 

剖析代码

C++　代码看起来比　Python　代码长得多，因为　C++　有一些额外的部分。我们逐句解析这段代码。

代码开始是

# include <iostream>

这里是导入　C++ 标准库的 iostream 部分。需要这行代码才能使用 cout。

导入必要的库之后，你可以看到一个函数声明。

float distance(float velocity, float time_elapsed);

这行代码通知你的 C++ 程序，有一个名为 distance 的函数。这个函数接收两个单精度浮点数并返回一个单精度浮点数。第一个单精度浮点数是 velocity，第二个是 time_elapsed。

然后是main函数。所有 C++ 程序都需要 main() 函数，这个函数返回 0。main() 调用 distance 函数并把结果输出到终端。

int main() {

    std::cout << distance(5, 4) << std::endl;
    std::cout << distance(12.1, 7.9) << std::endl;

    return 0;
}

最后是函数定义

float distance(float velocity, float time_elapsed) {
    return velocity * time_elapsed;
}

 

你之前已经看到过 main() 函数，因此这不是你第一次看到函数如何在 C++ 中发挥作用。注意，main 函数和 distance 函数的语法非常相似。唯一的区别在于，main 函数不接受任何参数，并返回值为 0 的整数；而 distance 函数接受两个单精度浮点数并返回一个单精度浮点数。

此外，main 函数不需要单独声明。

函数剖析

你已经看过如何用 C++ 编写函数。一般而言，C++ 函数由函数声明和函数定义组成。

因为 C++ 是静态类型的，所以你需要指定函数输入变量的数据类型和函数返回的数据类型。

//function declaration
returndatatype functionname(datatype variable_a, datatype variable_b, etc.);
//function definition
returndatatype functionname(datatype variable_a, datatype variable_b, etc.) {
     statement_1;
     statement_2;
     .... etc

   return returndatatype
}

小测试：编写函数

写一个名为 distance 的函数，该函数有 3 个输入和 1 个输出。输入为速度、加速度和时间。输出为随时间推移经过的距离。距离的计算公式为： distance = velocity imes elapsedtime + 0.5 imes acceleration imes elapsedtime imes elapsedtimedistance=velocity×elapsedtime+0.5×acceleration×elapsedtime×elapsedtime

//TODO: include the iostream part of the standard library
#include <iostream>

//TODO: declare your function called distance
float distance(float velocity, float acceleration, float time_elapsed);

// Leave the main function as is
int main() {
    
    // TODO: The following are examples you can use to test your code.
    // You will need to uncomment them to get them working.
    
    std::cout << distance(3, 4, 5) << std::endl;  
    std::cout << distance(7.0, 2.1, 5.4) << std::endl;
    
    return 0;   
}

//TODO: define your function
float distance(float velocity, float acceleration, float time_elapsed) {
    return velocity*time_elapsed + 0.5*acceleration*time_elapsed*time_elapsed;
}

多输出函数

在Python中，你可以编写多输出函数。比如下面这个例子：

## Python Code
def distance(velocity, time_elapsed):
    return velocity * time_elapsed, velocity / 2

它将会输出 elocity time_elapsed以及 velocity/2 （速度 时间和速度 / 2）。

在C++中，函数只可以有一个输出。当然我们也有一些变通方案，但这些方案不在本模块的讨论范围之内。

 

C++ 小贴士：函数声明

你并不需要将函数声明放在代码开头来获取有效的解决方案。正像你可以同时声明和定义一个变量那样，int x = 5;，你也可以同时声明和定义一个函数。

下面这段代码同样可以运行：

float distance(float velocity, float time_elapsed) {
    return velocity * time_elapsed;
}

int main() {

    std::cout << distance(5, 4) << std::endl;
    std::cout << distance(12.1, 7.9) << std::endl;

    return 0;
}

不过请注意，你需要在 main() 函数之前定义你的函数，而不是在它之后，否则你的代码将会尝试调用 distance() 函数，却没有它的定义。