Functions

蔡銘軒 @ Sprout 2021 C/C++語法班

What we already know

int a = 3, b = 5;
std::swap(a, b);
std::cout << a << ' ' << b << "\n";
char s1[10] = "hello";
char s2[10] = "World";
int len1 = strlen(s1);
int len2 = strlen(s2);

Why Functions?

Function 的用途/好處

  • 減少重複編寫同樣的程式碼
  • 編寫程式時邏輯更流暢
  • 增加程式的可讀性
  • 使 debug 更容易

Functions How To

type function_name(parameters) {
  /* do something */
  return variable;
}
  • type: function 會回傳什麼型別的變數
  • function_name: function 的名字
  • parameters: function 的參數
  • return: function結束並回傳變數

Functions How To

int plus_one(int number) {
  return number + 1;
}

範例

  • type: 回傳一個整數
  • function_name: 命名為 plus_one
  • parameters: 傳入一個整數 number
  • return: function 結束並回傳 number + 1

Return Type

Function 可以回傳數值/變數

需要定義 Function 的回傳型別

bool is_positive(int number) {
  return number > 0;
}
double get_circle_area(int radius) {
  const double PI = 3.14;
  return radius * radius * PI;
}

Return Type

可以作為變數型別的，也都可以作為 Return Type

但...如果沒有要回傳任何東西呢？

int a = 3, b = 5;
std::swap(a, b);
std::cout << a << ' ' << b << "\n";

Return Type

void

只能作為 Return Type，不能作為變數的型別

void print_hello() {
  std::cout << "hello\n";
}

void 即沒有回傳變數，連 return 都可以省略

Parameters

傳入一維陣列

int sum_array(int arr[], int n) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++)
    sum += arr[i];
  return sum;
}
int arr[100] = {1, 2, 3};
int sum = sum_array(arr, 100);

Parameters

傳入二維陣列

int sum_2d_array(int arr[][100], int n, int m) {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < n; i++)
    for (int j = 0; j < m; j++)
      sum += arr[i][j];
  return sum;
}
int arr[100][100];
int sum = sum_2d_array(arr, 100, 100);

Parameters

Pass by value

void swap(int a, int b) {
  int c = a;
  a = b;
  b = c;
}
int a = 3, b = 5;
swap(a, b);
std::cout << a << ' ' << b << "\n";

試試看，結果是什麼？

Parameters

Pass by value

一般傳參數的時候，數值是被複製進去的

void swap(int a, int b) {
   ...
}

int c = 3, d = 5;
swap(c, d);

c的值被複製給a

d的值被複製給b

但c跟a(d跟b)是不同變數

Parameters

Pass by reference

void swap(int& a, int& b) {
  int c = a;
  a = b;
  b = c;
}
int a = 3, b = 5;
swap(a, b);
std::cout << a << ' ' << b << "\n";

試試看，結果是什麼？

Parameters

Pass by reference

加上 '&' 讓參數不再是複製品

void swap(int& a, int& b) {
   ...
}

int c = 3, d = 5;
swap(c, d);

a被視為跟c是同一個變數

操作a時會影響到c

b跟d亦同

Parameters

題外話

void plus_one(int arr[]) {
   arr[0]++;
}

int arr[10] = {0};
plus_one(arr);
std::cout << arr[0] << "\n";

試試看，結果是什麼？

Parameters

題外話

傳遞陣列時，其實也是Pass by value

但並不是複製一個新的陣列

之後課程教到 指標 時就會明白

先把陣列當成例外：

傳遞陣列時，更改陣列內容會影響到外面

Parameters

Default parameters

可傳可不傳的參數

int increment(int num, int delta=1) {
   return num + delta;
}

int n = 3;
int inc1 = increment(n);
int inc2 = increment(n, 2);

Parameters

Default parameters

非 default 的參數，一定要傳入數值

default 的參數一定要放在最後面

int increment(int num, int delta=1);
int increment(int delta=1, int num);

Return

Function 結束(並回傳)

當 Function Type 不是 void 時，就要搭配return

 

return的功能:

  1. 結束 Function 的執行
  2. 回傳數值給呼叫者

Return

結束 Function 的執行

int divide(int a, int b) {
  if (b == 0)
    return -1;
  return a / b;
}

void 也可以 return

void print() {
  return;
  std::cout << "will not print\n";
}

Return

回傳數值給呼叫者

int get_one() {
  return 1;
}
int one = get_one();
std::cout << one << "\n";

Return

回傳數值給呼叫者

一個 Function 可以回傳兩個以上數值嗎

int quadratic(int a, int b, int c) {
  // solve...
  return x1, x2;
}

例：解一元二次方程式

x^2=1
x=\pm 1

Return

回傳數值給呼叫者

如果需要回傳多個數值怎麼辦？

  • struct
  • std::pair
  • std::tuple

之後的課程(可能)會教到

Practice

NEOJ - 225

Note on Functions

Function 必須在使用前宣告

int main() {
  int a = 3, b = 5;
  swap(a, b);
}

void swap(int a, int b) {
  ...
}
void swap(int a, int b) {
  ...
}

int main() {
  int a = 3, b = 5;
  swap(a, b);
}

Note on Functions

Or... Forward Declaration

void swap(int a, int b);

int main() {
  int a = 3, b = 5;
  swap(a, b);
}

void swap(int a, int b) {
  ...
}

Note on Functions

一個 Function 只做一件事

int find_max_and_min_and_median(int arr[]);
int find_max(int arr[]);

int find_min(int arr[]);

int find_median(int arr[]);

Practice

NEOJ - 226

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