函数与指针¶

// 函数定义
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
int add(int a, int b);
double calculateArea(double radius);
void printMessage(const string& message);

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double calculateArea(double radius) {
    return 3.141592653589793 * radius * radius;
}

void printMessage(const string& message) {
    cout << message << endl;
}

int main() {
    // 调用函数
    int sum = add(10, 20);
    cout << "10 + 20 = " << sum << endl;

    double area = calculateArea(5.0);
    cout << "半径为5的圆面积: " << area << endl;

    printMessage("Hello, World!");

    return 0;
}

// 函数参数
#include <iostream>
using namespace std;

// 值传递
void valuePass(int x) {
    x = 100;
    cout << "函数内x = " << x << endl;
}

// 引用传递
void referencePass(int& x) {
    x = 100;
    cout << "函数内x = " << x << endl;
}

// 指针传递
void pointerPass(int* x) {
    *x = 100;
    cout << "函数内x = " << *x << endl;
}

// 默认参数
void greet(string name = "Guest") {
    cout << "Hello, " << name << "!" << endl;
}

int main() {
    int num = 10;

    // 值传递
    cout << "值传递前num = " << num << endl;
    valuePass(num);
    cout << "值传递后num = " << num << endl;

    // 引用传递
    num = 10;
    cout << "\n引用传递前num = " << num << endl;
    referencePass(num);
    cout << "引用传递后num = " << num << endl;

    // 指针传递
    num = 10;
    cout << "\n指针传递前num = " << num << endl;
    pointerPass(&num);
    cout << "指针传递后num = " << num << endl;

    // 默认参数
    cout << "\n默认参数：" << endl;
    greet();
    greet("张三");

    return 0;
}

// 指针定义
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 基本变量
    int num = 10;

    // 指针声明和初始化
    int* ptr = &num;

    // 输出
    cout << "num的值: " << num << endl;
    cout << "num的地址: " << &num << endl;
    cout << "ptr的值: " << ptr << endl;
    cout << "ptr指向的值: " << *ptr << endl;

    // 通过指针修改值
    *ptr = 20;
    cout << "\n通过指针修改后num = " << num << endl;

    // 指针运算
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int* arrPtr = arr;

    cout << "\n数组元素：" << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << *(arrPtr + i) << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

// 指针与数组
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 数组
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    // 指针遍历数组
    cout << "指针遍历数组：" << endl;
    int* ptr = arr;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << *(ptr + i) << " ";
    }
    cout << endl;

    // 数组名作为指针
    cout << "\n数组名作为指针：" << endl;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << *(arr + i) << " ";
    }
    cout << endl;

    // 指针运算
    cout << "\n指针运算：" << endl;
    ptr = arr;
    ptr++;  // 指向第二个元素
    cout << "ptr++后: " << *ptr << endl;

    ptr += 2;  // 指向第四个元素
    cout << "ptr += 2后: " << *ptr << endl;

    return 0;
}

// 引用基础
#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    // 引用声明
    int num = 10;
    int& ref = num;

    // 输出
    cout << "num的值: " << num << endl;
    cout << "ref的值: " << ref << endl;
    cout << "num的地址: " << &num << endl;
    cout << "ref的地址: " << &ref << endl;

    // 通过引用修改值
    ref = 20;
    cout << "\n通过引用修改后num = " << num << endl;

    // 使用引用交换值
    int x = 10, y = 20;
    cout << "\n交换前x = " << x << ", y = " << y << endl;
    swap(x, y);
    cout << "交换后x = " << x << ", y = " << y << endl;

    return 0;
}

// 函数指针
#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
int add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);
int multiply(int a, int b);

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int subtract(int a, int b) {
    return a - b;
}

int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

int main() {
    // 函数指针声明
    int (*funcPtr)(int, int);

    // 指向add函数
    funcPtr = add;
    cout << "10 + 20 = " << funcPtr(10, 20) << endl;

    // 指向subtract函数
    funcPtr = subtract;
    cout << "10 - 20 = " << funcPtr(10, 20) << endl;

    // 指向multiply函数
    funcPtr = multiply;
    cout << "10 * 20 = " << funcPtr(10, 20) << endl;

    // 函数指针数组
    int (*funcArray[3])(int, int) = {add, subtract, multiply};

    cout << "\n函数指针数组：" << endl;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << "funcArray[" << i << "](10, 20) = " << funcArray[i](10, 20) << endl;
    }

    return 0;
}

// 指针安全
#include <memory>

int main() {
    // ✅ 好的做法：初始化指针
    int num = 10;
    int* ptr = &num;

    // ❌ 不好的做法：未初始化的指针
    int* unsafePtr;
    // *unsafePtr = 20;  // 危险！

    // ✅ 好的做法：检查指针是否为空
    if (ptr != nullptr) {
        *ptr = 20;
    }

    // ✅ 好的做法：使用智能指针
    std::unique_ptr<int> smartPtr = std::make_unique<int>(10);

    return 0;
}

// 函数设计
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// ✅ 好的做法：函数有明确的返回类型
int calculate(int a, int b) {
    return a + b;
}

// ❌ 不好的做法：函数返回void但需要返回值
void calculateBad(int a, int b, int& result) {
    result = a + b;
}

// ✅ 好的做法：使用const修饰符
void printString(const string& str) {
    cout << str << endl;
}

// ❌ 不好的做法：不使用const
void printStringBad(string& str) {
    cout << str << endl;
}

int main() {
    cout << calculate(10, 20) << endl;
    return 0;
}