C++ 函數：初學者的全面指南

你好，有抱負的程式設計師！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，進入 C++ 函數的世界。作為你鄰居的親切計算機科學老師，我在這裡指導你掌握這個將徹底改變你編碼方式的基礎概念。所以，坐好你的虛擬座位，讓我們一起深入探討！

C++ Functions

什麼是函數？

在我們開始編程之前，讓我們先了解函數是什麼。想像你正在烤餅乾（美味！），你每次都重新發明配方嗎？不是的，你遵循一套指示 - 在編程中，函數就是這個意思。它是一段可重用的代碼塊，用於執行特定的任務。

定義函數

讓我們從 C++ 中如何創建函數的基本知識開始。

returnType functionName(parameterList) {
// 函數體
// 要執行的代碼
return value; // 可選
}

這裡的每一部分意味著：

returnType：函數將返回的數據類型（如 int、float、void 等）
functionName：你給函數的唯一名稱
parameterList：函數需要的輸入（可選）
函數體：實際執行工作的代碼
return value：函數產生的結果（如果有的話）

示例：你的第一個函數

讓我們創建一個簡單的函數，向某人問候：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void greet(string name) {
cout << "Hello, " << name << "! Welcome to C++ functions!" << endl;
}

int main() {
greet("Alice");
return 0;
}

當你運行這段代碼時，它將輸出：

Hello, Alice! Welcome to C++ functions!

讓我們分解一下：

我們定義了一個名為 greet 的函數，它接受一個 string 类型的參數 name。
函數不返回任何東西，所以我們使用 void 作為返回類型。
在函數內部，我們使用提供的名稱打印一個問候信息。
在 main 函數中，我們調用 greet 函數，並傳遞參數 "Alice"。

函數聲明

有時候，你可能想在定義函數之前聲明它。這被稱為函數原型。這就像告訴 C++，“嘿，我稍後會創建這個函數，但現在我想讓你了解一下。”

// 函數聲明
int add(int a, int b);

int main() {
int result = add(5, 3);
cout << "5 + 3 = " << result << endl;
return 0;
}

// 函數定義
int add(int a, int b) {
return a + b;
}

這在較大的程序中特別有用，你可能會在主函數之後或在不同的文件中定義函數。

調用函數

你已經在之前的例子中看到了如何調用函數，但讓我們再深入一點。當你調用一個函數時，程序會跳轉到那個函數的代碼，執行它，然後返回到它停下來的地方。

#include <iostream>
using namespace std;

void countDown(int start) {
for(int i = start; i > 0; i--) {
cout << i << "... ";
}
cout << "Blast off!" << endl;
}

int main() {
cout << "Initiating countdown:" << endl;
countDown(5);
cout << "Rocket has launched!" << endl;
return 0;
}

這將輸出：

Initiating countdown:
5... 4... 3... 2... 1... Blast off!
Rocket has launched!

在這裡，我們從 main 函數中調用了 countDown 函數。程序執行 countDown 函數，然後繼續 main 的其餘部分。

函數參數

函數可以接受多個參數，這使得它們更靈活、更強大。

#include <iostream>
using namespace std;

int calculateRectangleArea(int length, int width) {
return length * width;
}

int main() {
int area = calculateRectangleArea(5, 3);
cout << "The area of a 5x3 rectangle is: " << area << endl;
return 0;
}

這個函數接受兩個參數（長度和寬度），並返回它們的乘積（面積）。

參數的默認值

C++ 允許你為函數參數設置默認值。這意味著如果調用函數時沒有提供值，它將使用默認值。

#include <iostream>
using namespace std;

void printPowerLevel(string name, int level = 9000) {
cout << name << "'s power level is " << level << "!" << endl;
}

int main() {
printPowerLevel("Goku", 8000);
printPowerLevel("Vegeta");  // 使用默認值
return 0;
}

這將輸出：

Goku's power level is 8000!
Vegeta's power level is 9000!

在這個例子中，如果我們不指定一個權力等級，它默認為 9000（超過 9000）。

函數重載

C++ 允許你有具有相同名稱的多個函數，只要它們具有不同的參數列表。這被稱為函數重載。

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b) {
return a + b;
}

double add(double a, double b) {
return a + b;
}

int main() {
cout << "Adding integers: " << add(5, 3) << endl;
cout << "Adding doubles: " << add(3.14, 2.86) << endl;
return 0;
}

這段代碼定義了兩個 add 函數 - 一個用於整數，一個用於雙精度浮點數。C++ 根據你提供的參數類型來確定使用哪個函數。

常見的 C++ 函數方法

這裡是一張表，列出了你將遇到的某些常見的 C++ 函數方法：

方法	描述	示例
`max()`	返回兩個值中較大的	`max(5, 10)` 返回 10
`min()`	返回兩個值中較小的	`min(5, 10)` 返回 5
`abs()`	返回絕對值	`abs(-5)` 返回 5
`pow()`	將一個數字提升到一個冪	`pow(2, 3)` 返回 8
`sqrt()`	返回平方根	`sqrt(25)` 返回 5
`round()`	將一個數字四捨五入到最接近的整數	`round(3.7)` 返回 4
`ceil()`	向上取整到最接近的整數	`ceil(3.2)` 返回 4
`floor()`	向下取整到最接近的整數	`floor(3.8)` 返回 3

記住，要使用這些數學函數，你需要在程序中包含 <cmath> 頭文件。

這就是它！你已經開始進入 C++ 函數的世界了。記住，熟能生巧，所以不要害怕嘗試這些概念。快樂編程，願你的函數總是返回你所期望的結果！

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