函式，參數，傳回值介紹

我被程式碼海扁姓名標示-非商業-禁改作

閱讀 7:26·字數 2232·發佈 2024-1-7

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函式

函式是程式設計中的重要概念，他提供可重複使用的功能，其內部邏輯對外隱藏，呼叫方需要向函式傳遞必要的資訊，函式則將運算結果傳回給呼叫方。

為何使用函式？

避免麻煩是一種單純的動機，誰都無法忍受維護大量重複的程式碼，將功能和邏輯相近的程式碼放入一個函式中，並通過傳遞不同的資訊，對其實作的功能進行細微的調整，這會是一件很好的事。

函式種類

不同語言對函式種類的劃分可能不同，但從提供功能這一角度來看，很多概念可以歸入函式概念中。比如，類別的方法，類別的屬性，類別的運算子，雖然他們在語法上與函式有所區別，但本質上卻是一致的。

參數

為了更加的靈活，運用範圍更廣，函式擁有自己的參數，可以接受呼叫方指派。通過這樣的方式，函式所實作的功能將是可調整的。

選擇性參數

選擇性參數，顧名思義，是在呼叫函式時可以選擇性設定的參數，如果你忽略他們，那麽他們將被賦予預設值。

為何使用選擇性參數？

試想某個參數總被賦予同樣一個值的情況，將其改為選擇性參數會是一個很好的方案。

在下面的 C# 程式碼中，函式Welcome擁有一個選擇性參數message，他的預設值是"你好！{0}"。

functions.cs

// 顯示歡迎訊息的函式
void Welcome(string name, string message = "你好！{0}")
{
	Console.WriteLine(message, name);
}


// 可以不為選擇性參數 message 指定值
Welcome("大花貓");

你好！大花貓

可變參數

在大多數語言中，可變參數是通過陣列來實作的，他使得函式可輸入引數的個數不確定，開發人員可以根據自己的需要，傳遞一個，兩個或更多。當你為函式定義可變參數後，一般不能繼續定義其他參數，因為在為這些參數轉遞值時，可能無法確定傳遞目標。

什麽是引數？

引數可以被理解為，在函式被呼叫時，實際傳遞給參數的值。

在下面的 C# 程式碼中，函式ListFruit擁有可變參數list，他可以接受多個引數。

functions.cs

// 顯示一組水果的函式
void ListFruit(params string[] list)
{
	Console.WriteLine($"一共有 {list.Length} 個水果");


	foreach (string fruit in list)
		Console.WriteLine(fruit);
}


// 傳遞多個引數
ListFruit(
	"一個橘子",
	"一個蘋果",
	"還是一個蘋果"
);

一共有 3 個水果
一個橘子
一個蘋果
還是一個蘋果

具名參數，位置參數

具名參數是指按照名稱來為指定的參數指派，這種方式可以讓你在一定程度上忽略參數的順序。與具名參數相對應的是位置參數，他按照參數定義時的位置來為參數指派，這種方式是最為常見的。

在實際的開發過程中，具名參數和位置參數經常被混合使用，不過一些語言規定使用位置參數必須在使用具名參數之前。

在下面的 C# 程式碼中，函式CreatePlan擁有三個參數，name，days，leader。

functions.cs

// 一個用於建立計劃的函式
void CreatePlan(string name, int days, string leader)
{
	// 顯示計劃的相關資訊
	Console.WriteLine($"計劃 {name}:");
	Console.WriteLine($"\t天數 {days}");
	Console.WriteLine($"\t領導 {leader}");
}


// 呼叫函式 CreatePlan，days 參數最後指派
CreatePlan(
	name: "搬家計劃",
	leader: "鏟屎官",
	days: 5
);


// 混合使用兩種方式為參數指派
CreatePlan(
	"另一個計劃",
	days: 100,
	"另一個鏟屎官"
);

計劃 搬家計劃:
	天數 5
	領導 鏟屎官
計劃 另一個計劃:
	天數 100
	領導 另一個鏟屎官

傳回值

在結束時，函式可以將某個值傳回給呼叫方，以說明本次的執行情況或結果，這個值也就是函式的傳回值。當你不指定傳回值時，大部分語言會為函式傳回一個預設的值。

下面的 C# 函式Sum傳回了加法運算的結果。

functions.cs

// 一個用於計算加法的函式
int Sum(int a, int b)
{
	return a + b;
}


int result = Sum(1, 2);
Console.WriteLine($"1 加 2 的結果為 {result}");

1 加 2 的結果為 3

函式簽章

如果一種語言允許出現名稱相同的函式，那麽函式簽章將用於識別這些同名函式，以確定具體被使用的是哪一個。函式簽章一般根據函式的名稱，參數的位置和型別等資訊建置。

事實上，函式簽章更妥當的稱呼是方法簽章，因為同名這種情況通常發生在類別中。

在 C# 類別Cannon中，兩個Attack方法雖然名稱一樣，但由於參數不同，所以他們的簽章也不同，會被認為是不同的方法。在傳遞不同的參數後，可以確定呼叫其中的哪一個。

functions.cs

// 建立 Cannon 類別的執行個體 cannon
Cannon cannon = new();


// 通過不同的參數，呼叫不同的 Attack 方法
// 呼叫第一個 Attack 方法
cannon.Attack(100);
// 呼叫第二個 Attack 方法
cannon.Attack(100, true);


// 類別 Cannon，表示加農炮
class Cannon
{
	// 第一個 Attack 方法，只有一個整數型別參數
	public void Attack(int point)
	{
		Console.WriteLine($"可造成 {point} 點傷害");
	}


	// 第二個 Attack 方法，有一個整數型別參數和一個布林型別參數
	public void Attack(int point, bool critical)
	{
		Console.WriteLine($"可造成 {point} 點傷害 [暴擊？{critical}]");
	}
}

可造成 100 點傷害
可造成 100 點傷害 [暴擊？True]

函式的巢狀呼叫

巢狀呼叫是指在一個函式中呼叫另外一個函式，在實際開發中，這是司空見慣的，經典的案例為，在 C 語言的main函式中呼叫其他函式。

函式的遞迴呼叫

遞迴呼叫是指一個函式呼叫其自身，當然，呼叫需要符合一定條件，否則函式會嘗試無限的遞迴下去，這會是一場災難。

下面的 C# 函式SumArray，會將陣列中的非陣列元素視為整數，並計算他們的和，當元素是陣列時，SumArray將進行遞迴呼叫。

functions.cs

// 將陣列中所有非陣列元素視為整數，並計算他們的和
int SumArray(object[] array)
{
	int result = 0;


	// 迴圈陣列中的元素，如果是陣列，則呼叫 SumArray 自身
	foreach (object item in array)
	{
		if (item is object[] a)
			result += SumArray(a);
		else
			result += (int)item;
	}


	return result;
}


// 一個複雜的包含整數的陣列
object[] myArray = new object[] {
	new object[] { 1, 2 },
	10, 20,
	new object[] { 100, 200 },
};


// 呼叫 SumArray 進行計算
int myResult = SumArray(myArray);
Console.WriteLine($"計算結果為：{myResult}");

計算結果為：333

原始碼

functions.cs·codebeatme/programming·GitHub