【C++编程基础】（1）—— 函数原型声明、函数模板、引用、const 常引用、const 常量指针

一、函数原型声明：

1、函数声明告诉编译器函数的名称，和如何调用函数（返回类型和参数）；函数定义提供了函数的实际主体。

2、强制性的：在C++中，如果函数调用的位置在函数定义之前，则要求在函数调用之前必须对所调用的函数作函数原型声明。

3、在函数声明中，参数名称并不重要，只有参数类型是必须的。即下述两种写法都被允许：

int max(int x,int y);
int max(int,int);

4、当函数定义 (func.cpp) 与代码主体 (main.cpp) 分开时，在 main.cpp 中添加 #include "func.cpp" 即可直接在代码主体文件中不作声明地调用函数。

二、函数模板

1、类型的参数化：①众所周知，数据的值可以通过函数参数传递，在函数定义时数据的值是未知的，只有等到函数调用时接收了实参才能确定其值。

　  ②同样的，数据的类型也可通过参数传递。在函数定义时不指明具体的数据类型，当发生函数调用时，编译器根据传入的实参自动推断数据类型。

2、所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，它所用到的数据的类型（包括返回值类型、形参类型、局部变量类型）可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代替（实际上是用一个标识符来占位），等发生函数调用时再根据传入的实参来逆推出真正的类型。这个通用函数就称为函数模板（Function Template）。

#include <iostream>
using namespace std;

//通用函数定义
template<typename T1>
T max(T a,T b,T c)
{
    if (b>a) a=b;
    if (c>a) a=c;
    return a;
}

3、同样的，可以根据需要来确定类型参数的个数：

template<typename T1, typename T2 >

三、引用

1、形参：如果函数要使用参数，则必须声明接收参数值的变量。这些参数成为函数的形式参数。形式参数就像其他在函数内声明的局部变量一样，进入函数时创建，退出函数时销毁。

2、调用函数时，有两种向函数传递参数且运行后能传回给实参的方法：

①指针调用：把参数的地址复制给形参；②引用调用：把参数的引用复制给形参。

*传值调用不会影响实参。它只是一种单向的传递，将实参值传给了形参。

3、在C++中，变量的“引用”就是变量的别名，因此引用又称为别名 (alias) 。

　　引用写法:    类型名 & 引用名 = 同类型的某变量名；

int n=40;
int& r = n;    //声明r是一个整形变量的引用变量，它被初始化为n
cout << r;     //得到40

　　# r 就是一个引用，也可以说r的类型是 int &

4、对变量声明一个引用，并不另开辟内存单元，r 和 n 都代表同一变量单元。

5、在声明一个引用时，必须同时使之初始化：通常用变量去初始化引用；也可以用引用去初始化引用；最后也可以用表达式的返回值为某变量的表达式去初始化引用，如下：

//引用作为函数的返回值
int n=9;
int& SetValue() {return n;}
int main()
{
    SetValue() = 90;
    cout << n;    //输出90
    return 0;
}

这里解释一下第三行：SetValue() 函数的返回值类型是 int&，即返回值类型是个引用；而返回值是n，即 SetValue() 返回值是一个对 n 的引用。

返回值为引用的优点是可以将其放置在等号的左边，具体作用将来碰到再讲。

四、const常引用：用 const 对引用加以限定。

int i=5;
const int& a = i;    //声明常引用
a = 3;        //尝试通过常引用 a 修改 i 的值，报错

常引用不能通过引用去修改原变量的值，但原变量自己可以变化。

五、const 常量指针

1、定义常量指针：    const 类型名* 指针变量名；

2、常量指针中，指针指向的内容不可改变。不可以通过常量指针修改其指向的内容，但可以修改指针的指向。

int n,m;
const int* p = &n;
*p = 5;　　 //编译出错，不能修改指向的内容
n = 4;　　  //ok，指向的内容自身可以变化
p = &m;　  //常量指针的指向可以变化

4、常量指针不能赋值给非常量指针，反之可以（不推荐）：

const int* p1;
int* p2;
p1 = p2;    //ok
p2 = p1;    //error
p2 = (int* )p1;    //ok, 强制类型转换

非常量指针（可改）获得了常量指针（不可改）的指向，就可以修改 const 指针指向的值，但大多数情况下 const 指针的指向值倾向于不被修改。

5、常量指针能保护常变量的值：

void MyPrintf(const char* p)
{
    strcpy(p, "this");    //编译出错
    printf("%s", p);     //ok
}

 strcpy()函数期待一个 char* 变量，而p在这里是一个const char* 变量，故编译错误。常量指针保护了 p 不被修改。