函数，参数，返回值介绍

我被代码海扁 @codebeatme-s @103466775

阅读 7:19·字数 2199·发布 2024-1-7

函数

函数是编程中的重要概念，他提供可重复使用的功能，其内部逻辑对外隐藏，调用方需要向函数传递必要的信息，函数则将运算结果返回给调用方。

为何使用函数？
避免麻烦是一种单纯的动机，谁都无法忍受维护大量重复的代码，将功能和逻辑相近的代码放入一个函数中，并通过传递不同的信息，对其实现的功能进行细微的调整，这会是一件很好的事。

函数种类

不同语言对函数种类的划分可能不同，但从提供功能这一角度来看，很多概念可以归入函数概念中。比如，类的方法，类的属性，类的运算符，虽然他们在语法上与函数有所区别，但本质上却是一致的。

参数

为了更加的灵活，运用范围更广，函数拥有自己的参数，可以接受调用方赋值。通过这样的方式，函数所实现的功能将是可调整的。

可选参数

可选参数，顾名思义，是在调用函数时可以选择性设置的参数，如果你忽略他们，那么他们将被赋予默认值。

为何使用可选参数？
试想某个参数总被赋予同样一个值的情况，将其改为可选参数会是一个很好的方案。

在下面的 C# 代码中，函数Welcome拥有一个可选参数message，他的默认值是"你好！{0}"。

functions.cs

// 显示欢迎消息的函数
void Welcome(string name, string message = "你好！{0}")
{
	Console.WriteLine(message, name);
}


// 可以不为可选参数 message 指定值
Welcome("大花猫");

你好！大花猫

可变参数

在大多数语言中，可变参数是通过数组来实现的，他使得函数可输入实参的个数不确定，开发人员可以根据自己的需要，传递一个，两个或更多。当你为函数定义可变参数后，一般不能继续定义其他参数，因为在为这些参数转递值时，可能无法确定传递目标。

什么是实参？
实参可以被理解为，在函数被调用时，实际传递给参数的值。

在下面的 C# 代码中，函数ListFruit拥有可变参数list，他可以接受多个实参。

functions.cs

// 显示一组水果的函数
void ListFruit(params string[] list)
{
	Console.WriteLine($"一共有 {list.Length} 个水果");


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


// 传递多个实参
ListFruit(
	"一个橘子",
	"一个苹果",
	"还是一个苹果"
);

一共有 3 个水果
一个橘子
一个苹果
还是一个苹果

命名参数，位置参数

命名参数是指按照名称来为指定的参数赋值，这种方式可以让你在一定程度上忽略参数的顺序。与命名参数相对应的是位置参数，他按照参数定义时的位置来为参数赋值，这种方式是最为常见的。

在实际的开发过程中，命名参数和位置参数经常被混合使用，不过一些语言规定使用位置参数必须在使用命名参数之前。

在下面的 C# 代码中，函数CreatePlan拥有三个参数，name，days，leader。

functions.cs

// 一个用于创建计划的函数
void CreatePlan(string name, int days, string leader)
{
	// 显示计划的相关信息
	Console.WriteLine($"计划 {name}:");
	Console.WriteLine($"\t天数 {days}");
	Console.WriteLine($"\t领导 {leader}");
}


// 调用函数 CreatePlan，days 参数最后赋值
CreatePlan(
	name: "搬家计划",
	leader: "铲屎官",
	days: 5
);


// 混合使用两种方式为参数赋值
CreatePlan(
	"另一个计划",
	days: 100,
	"另一个铲屎官"
);

计划 搬家计划:
	天数 5
	领导 铲屎官
计划 另一个计划:
	天数 100
	领导 另一个铲屎官

返回值

在结束时，函数可以将某个值返回给调用方，以说明本次的执行情况或结果，这个值也就是函数的返回值。当你不指定返回值时，大部分语言会为函数返回一个默认的值。

下面的 C# 函数Sum返回了加法运算的结果。

functions.cs

// 一个用于计算加法的函数
int Sum(int a, int b)
{
	return a + b;
}


int result = Sum(1, 2);
Console.WriteLine($"1 加 2 的结果为 {result}");

1 加 2 的结果为 3

函数签名

如果一种语言允许出现名称相同的函数，那么函数签名将用于标识这些同名函数，以确定具体被使用的是哪一个。函数签名一般根据函数的名称，参数的位置和类型等信息生成。

事实上，函数签名更妥当的称呼是方法签名，因为同名这种情况通常发生在类中。

在 C# 类Cannon中，两个Attack方法虽然名称一样，但由于参数不同，所以他们的签名也不同，会被认为是不同的方法。在传递不同的参数后，可以确定调用其中的哪一个。

functions.cs

// 创建 Cannon 类的实例 cannon
Cannon cannon = new();


// 通过不同的参数，调用不同的 Attack 方法
// 调用第一个 Attack 方法
cannon.Attack(100);
// 调用第二个 Attack 方法
cannon.Attack(100, true);


// 类 Cannon，表示加农炮
class Cannon
{
	// 第一个 Attack 方法，只有一个整数类型参数
	public void Attack(int point)
	{
		Console.WriteLine($"可造成 {point} 点伤害");
	}


	// 第二个 Attack 方法，有一个整数类型参数和一个布尔类型参数
	public void Attack(int point, bool critical)
	{
		Console.WriteLine($"可造成 {point} 点伤害 [暴击？{critical}]");
	}
}

可造成 100 点伤害
可造成 100 点伤害 [暴击？True]

函数的嵌套调用

嵌套调用是指在一个函数中调用另外一个函数，在实际开发中，这是司空见惯的，经典的场景为，在 C 语言的main函数中调用其他函数。

函数的递归调用

递归调用是指一个函数调用其自身，当然，调用需要符合一定条件，否则函数会尝试无限的递归下去，这会是一场灾难。

下面的 C# 函数SumArray，会将数组中的非数组元素视为整数，并计算他们的和，当元素是数组时，SumArray将进行递归调用。

functions.cs

// 将数组中所有非数组元素视为整数，并计算他们的和
int SumArray(object[] array)
{
	int result = 0;


	// 循环数组中的元素，如果是数组，则调用 SumArray 自身
	foreach (object item in array)
	{
		if (item is object[] a)
			result += SumArray(a);
		else
			result += (int)item;
	}


	return result;
}


// 一个复杂的包含整数的数组
object[] myArray = new object[] {
	new object[] { 1, 2 },
	10, 20,
	new object[] { 100, 200 },
};


// 调用 SumArray 进行计算
int myResult = SumArray(myArray);
Console.WriteLine($"计算结果为：{myResult}");

计算结果为：333

源码

functions.cs·codebeatme/programming·GitHub