第6章　用函数合理组织程序

函数是构成C++程序的基石，使用函数可以将程序分解成一个个的模块，每个模块实现一个相对独立的功能，这些模块相互联系，共同组成了完成某项任务的程序。在前几章给出的示例代码都是相对简单的程序，只有一个main（）函数，实际上，随着问题规模的加大，要进行的操作和处理的变量会有很多，程序的复杂度很高，如果程序不分模块，所有的操作都在main（）函数内完成，会使程序变成一团乱麻。因此，函数是合理组织过程式程序的有效手段。

本章主要涉及以下知识点。

❑模块化的优点：介绍什么是函数及如何实现函数。

❑函数的定义：介绍什么是函数头、函数体及如何定义。

❑函数的声明：介绍函数声明的重要性及如何声明一个函数。

❑函数的调用：介绍参数的几种传递方式及内联函数。

❑函数的重载：介绍函数重载如何使用及其实现。

❑C++的内存使用：介绍自动与静态存储。

❑作用与可见域：介绍变量及函数的作用和可见域。

6.1　模块化带来的好处

从软件工程的角度来说，降低程序复杂性的有效方法是合理的模块化和局部化。在设计一个复杂的程序时，往往需要把整个程序划分为若干个功能较为单一的模块，分别予以实现，再把所有的模块像搭积木一样搭起来，这种在程序设计中分而治之的策略，被称为模块化程序设计方法。在C++中，这些模块就是一个个的函数，函数也是C++构造程序的重要的基本单位。

注意

语句是构成程序的最基本单位，函数也是由语句构成的。从程序设计的角度来说，函数（一系列语句）常被当成一个整体来看，这就降低了程序的复杂性。

6.1.1　函数的调用过程

在前面的学习中大家已经熟悉了main（）函数，一个C++程序里包含一个主函数，即main（）函数和若干个其他函数，main（）函数处于最顶层，其他函数作为其下层模块，main（）函数调用其他函数，其他函数之间也可以互相调用。图6.1为一个C++程序的模块结构图，程序的执行过程为ABCDEFGHIJKM。

任何一个C++程序都是从main（）函数开始执行，而且是只执行main（）函数，从main（）的前花括号开始，到main（）的后花括号为止。在此过程中，如果碰到函数调用语句（如图6.1中的“函数1；”），便暂时中断main（）的执行，将程序流程转到被调用函数（对应图6.1中的B），执行完被调用函数或遇到return语句则返回main（）函数（对应图6.1中的H），继续执行，一个函数也可以调用其他函数（如图6.1中函数1调用函数3），这时的调用过程与main（）函数调用其他函数过程类似，常称为函数嵌套。

注意

通过函数合理组织程序，将要完成的任务进行有效分割，能大大降低程序开发的复杂度，写出容易修改和维护的高质量代码。