C++函数三剑客：缺省参数·函数重载·引用的高效编程指南

前引：在C++编程中，缺省参数、函数重载、引用是提升代码简洁性、复用性和效率的三大核心机制。它们既能减少冗杂的代码，又能增强接口设计的灵活性。本文将通过清晰的理论解析与实战案列，带你深入理解这三者的设计思想、使用场景以及闭坑指南~

【注：由于内容平均排版，引用的结尾特安排在下一篇！】

缺省参数

何为缺省参数

全缺省参数

半缺省参数

不缺省参数

注意

函数重载

何为函数重载

参数个数不同

参数类型不同

类型顺序不同

注意

为何C++支持函数重载，而C不支持

引用

什么是引用

引用的使用

一级指针的变化：

二级指针的变化：

编辑

语法注意：

一级指针函数的变化：

二级指针函数的变化：

编辑编辑

语法注意：

引用的指针的优劣

优先使用引用的场景：

必须使用指针的场景：

关于引用返回值的讲解

缺省参数

何为缺省参数

允许函数在声明时指定默认值，调用函数时可以省略部分参数。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该形参的缺省值，否则使用指定的实参。例如：

Func();//没有传参使用参数的默认值
Func(10);//传参了使用指定的参数

全缺省参数

顾名思义，全缺省参数就是所有参数全部都额外指定，例如：

	Func();
	Func(1,2,3);//与参数个数无关

半缺省参数

半缺省位于全缺省和不缺省之间，也比较好理解，比如：

Func();
Func(1,3);（与参数个数无关）

不缺省参数

所有参数都不额外指定，例如：

Func(1,2，3);//缺不缺省与参数个数无关
Func（1,2）;
Func(1);

注意

这样看来我们的参数指不指定似乎是随机的！但是，它有语法规则限制：

默认参数必须从右往左连续设置（默认参数可以是常量、全局变量、函数返回值....但不能是局部变量），例如：

参数必须从右往左连续设置的几种情况：

（1）传参顺序错误

（2）函数参数顺序错误

（3）声明与定义只能选择一个设置函数缺省，否则就会报错

（4）缺省只有.cpp文件支持，在纯c的.c文件中不支持

函数重载

何为函数重载

是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的形参列表(参数个数或类型或类型顺序)不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题

参数个数不同

参数个数指的是传参的个数，不是函数接收的参数

参数类型不同

函数参数接收的类型可以不同，例如：

void Func(int a=5,int b=10,int c=10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

void Func(double a = 5, double b = 10, double c = 10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

同时，参数类型可以不用统一，只要保证函数名相同就行，例如：

void Func(int a=5,int b=10,int c=10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

void Func(double a = 5, double b = 10, double c = 10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

void Func(double a = 5, double b = 10, int c = 10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

类型顺序不同

这点其实和刚才的参数类型不同很相似，我们直接看：

void Func(double a=5,int b=10,int c=10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

void Func(double a = 5, double b = 10, int c = 10)
{
	std::cout << a + b + c << std::endl;
}

注意

（1）需要注意的是，函数传参跟声明个数是匹配的

比如它不会去自动识别你想匹配哪个函数。两个函数传参，对应两个函数接收

（2）如果只有返回值不同是不构成重载的，因为编译器无法根据参数是判断是不是构成重载

为何C++支持函数重载，而C不支持

首先不论是C还是C++，从代码->展示效果都会经历这几个阶段：

既然这个过程是一样的，那么它们之间必定在某个阶段有所差别：

小编认为可以这么总结：

假如我现在缺钱，想找某个人借，那么C借给我跟 C++借给我的方式是不一样的！

在C中的编译阶段，根据函数定义直接兑现承诺，根据函数定义直接去替换成对应的函数，那么当再次调用这个函数，发现跟之前的不一样了，就会报错。比如 C 直接借给你钱！

在C++中的编译阶段，根据函数声明先承诺，根据函数的声明生成不同的函数类型，因此可以存在多个同名的函数，此时同名不代表是同一个函数。C++ 会先答应借给你，并不是直接借给你钱！

引用

什么是引用

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间

引用是可以赋值给变量的，俗称为“引用变量”，例如：从可以赋值来看，我们看到 pc 并不是指针

int tmp = 10;

int& pc = tmp;
int cur = pc;

形象比喻：比如李逵，江湖上叫“黑旋风”，他也叫“铁牛”，这三个称呼是同一个人，你叫其中的某一个称呼，叫的其实是同一个对象

引用的使用

学了C++中的引用之后，你会发现C++中的指针使用与C中的指针使用有很大的变化，更简洁

例如常见的几种C中指针用法：

C++中学了引用之后，我们可以这么改进，下面我们分开对比，否则不好理解！

一级指针的变化：

	//设置变量
	int tmp = 10

    int& cur = tmp;//C++
    cur = 30;;

我们可以看到，C++引用到一级指针中去，可以不用去解引用了，直接通过变量访问

二级指针的变化：

在C中我们的二级指针是指向一级指针地址的

在C++引用中，引用的对象同样是一级指针，不是变量本身哦！（牢记），例如：

    //二级指针引用

	int*& coun = p;//C++
	*coun = 100;

解释：coun是p的引用二者地址相同，操作的也就是p，*coun操作的也就是*p，*p也就是tmp本身

这里需要注意：C++二级指针引用还是需要指向一级指针，因为二级指针的定义是：二级指针指向一级指针地址，只是这里不需要去给 p 加上取地址

语法注意：

C指针：

（1）可以不对指针进行初始化，但是有野指针的风险

（2）可以对指针进行赋值，比如为 NULL，或者指向其它变量或指针

（3）使用时操作变量需要解引用*，在函数里面->才能访问成员

例如：

//可以不初始化
int* p;
//可以赋值
int* p = NULL;
//需要解引用访问
*p = 20;

C++引用：

（1）必须初始化，且绑定后不可以重新绑定

（2）无空引用，始终指向有效的对象

（3）直接通过引用名访问，无需解引用

例如：

	int tmp = 10;
	//必须初始化
	int& pc = tmp;
	//无空引用，始终指向有效对象
	int& cur = NULL;
	//直接通过引用名访问，无需解引用
	pc = 20;

一级指针函数的变化：

首先是传参，传指向对象或者指针命名对象都是可以的，它们的接收参数形式是统一的

就仿佛：我给“铁牛”沏一杯茶，和我给“黑旋风”沏一杯茶，对象是同一个人

Func(pc);

Func(tmp);

二级指针函数的变化：

都需要传二级指针，它们的传参对象都指向同一个（一级指针地址与引用对象同址），例如下面的 p 与 cur同址

Func(cur);

Func(p);

语法注意：

（1）强制初始化，且无法为空，杜绝引用错误

//杜绝为空
int& pc;

//必须绑定对象
int tmp;
int& cur = tmp;

（2）严格匹配类型，无法隐式转换

int tmp = 10;
//严格匹配类型，无法隐式转换
double& pc = tmp;

（3）C++引用二级指针需要指向一级指针，这个一级指针不能是C++引用类型

//设置变量
int tmp = 10;

//一级指针
int* pc = &tmp;
int& cur = tmp;

//二级指针
//不能使用C++一级指针引用对象
int*& pc = cur;//错误语法
int*& pc = pc;//正确语法

引用的指针的优劣

两者在运行性能上几乎一致，但引用通过语法减少了潜在的错误，提高了代码的健壮性

（1）引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址

（2）引用在定义时必须初始化，指针没有要求

（3）引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体

（4）没有NULL引用，但有NULL指针

（5）在 sizeof 中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数 (32位平台下占4个字节)

（6）引用自加即引用的实体增加 1 ，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

优先使用引用的场景：

（1）函数参数传递

（2）操作符重载

（3）返回值

必须使用指针的场景：

（1）动态内存管理

（2）与C库交互，比如调用 printf 或C标准库函数时

（3）可选参数或者多态

关于引用返回值的讲解

首先我们看一个错误例子，这是将一个引用变量赋值给另一个变量 ret：

首先：这里的打印虽然是“1”，但是它的打印值其实是不固定的，有以下两种情况：

（1）如果Func函数结束，栈帧销毁，没有清理栈帧，那么 ret 的结果侥幸是正确的

（2）如果Func函数结束，栈帧销毁，，清理了栈帧，那么 ret 的结果就是随机的

例如下面：普通函数可以通过中间变量赋值带回，引用没有中间变量，销毁了也就无法返回值了

我们的解决方案有以下两种：

（1）使用全局变量或静态变量，如：int n -> static int n

原因：当使用 static 修饰局部变量时，变量的周期会持续到整个程序结束，即函数调用完也不会被销毁

int& Func()
{
	static int n = 0;//修改方式1
	n++;

	return n;
}

int main()
{
	int ret = Func();

	std::cout << ret << std::endl;

	return 0;
}

（2）改返回值，而非引用，如：int& Func（）-> int Func（）

原因：修改之后只是一个简单的赋值，不与引用规则发生冲突

int Func()//修改方式2
{
	int n = 0;
	n++;

	return n;
}

int main()
{
	int ret = Func();

	std::cout << ret << std::endl;

	return 0;
}

所以在使用引用做返回值时，需要特别注意该函数的生命周期，引用的使用是很活跃的！

【雾非雾】期待与你下次相遇！