C++基础入门教程（八）：函数指针

最近事情比较多，其实并不忙，就是事情比较影响思绪，所以都没心思写文章了。
今天主要说说函数的一些基本情况吧，同时也解释一下新手最容易迷糊的——什么时候要用指针参数？

一、函数原型和函数定义

大家都知道，C++定义函数之前，还需要声明函数原型，对于习惯Java等其他高级语言的朋友来说，真心觉得这很烦人。
如下代码：

代码如下:

// 声明函数原型
void startGame(int param);
// 函数定义
void startGame(int param)
{
    // 各种逻辑
}

函数原型主要是给编译器用的，在编译的时候会通过函数原型来检查函数返回值、参数数量、参数类型等。
总而言之，方便编译器，编译器爽了，我们才能更爽。

但实际中，函数原型也方便我们快速理解某个类的功能。

这些很简单，就不多唠叨了。

二、const限定符与指针

之前也有简单介绍过const，比如 const int num = 10; 那么num就是常量，不可再次进行赋值操作了。
如果把const用在指针上呢？

代码如下:

int num = 10;
    const int *p = #
 
    // 编译会报错
    *p = 100;

如上代码，编译的时候就会报错，因为指针p指向一个const int类型，这是一个常量。
所以*p的值是一个常量，不能被修改。

再来理一理，不然等会会混乱的：
1.p是一个指针
2.p指向一个内存地址，这个地址里存放的是一个const int类型的值
3.*p代表是p指向的内存地址里存放的那个值
4.所以，*p就是一个const int类型的值
5.综上所述，*p不能再次被赋值。

这里要区分p和*p，这是两个概念，一个是指针，一个是指针指向的值。
p是可以被再次赋值的，但是*p是不能被赋值的。

三、函数的指针参数

先来看看下面的代码：

代码如下:

void notChangeNum(int num);
void changeNum(int* num);
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int num = 10;
  
    // 这个函数不会改变num的值
    notChangeNum(num);
    cout << num << endl;
    // 这个函数会改变num的值
    int* p = &num;
    changeNum(p);
    cout << num << endl;
    return 0;
}
void notChangeNum(int num)
{
    // 参数不是指针
    num = 999;
}
void changeNum(int* num)
{
    // 参数是指针
    *num = 999;
}

这里有两个函数，一个是普通参数（值传递），一个是指针参数（地址传递）。

第一个notChangeNum函数是不会改变num的值的，因为num传递给函数时，是拷贝了一份新的值，原来的num是不受影响的。

当离开notChangeNum函数后，函数的num参数会被释放。

第二个changeNum函数的参数是指针，我们都知道，指针是指向某个内存地址的，所以，函数的参数指向的内存地址就是num的内存地址。

直接修改内存地址上的值，会影响原来的num，所以，离开changeNum函数后，num的值也会被改变，最终值是999.

这就是指针参数的作用，某些情况下，我们希望函数里对参数的修改能够真正产生影响。

四、为什么要使用指针参数

为什么要用指针作为参数呢？因为指针可以直接指向内存地址，可以直接在函数里修改值，并且离开函数后仍然生效。
说是这么说，但，肯定还有人会迷糊，为什么呢？为什么要这样呢？

比如，我们的函数参数是某个类：

代码如下:

void play(Sprite* sp) {
}

Sprite和Value都是Cocos2d-x常用的，这里的参数为什么是指针？
因为值引用的参数是会拷贝一份的，这样才不会影响原本的值，拷贝一份就会有额外的开销。
一般类的开销都比较大（相对于int、float等基本类型而言），所以拷贝一份不太合适。
而且我们通过都需要在函数里改变Sprite的坐标、大小等属性，如果使用值传递的话，就无法修改了（修改的只是拷贝的那一份）。

当然，这个还要看具体项目的情况，我不唠叨了，太深入不好吹水。

五、不想拷贝，又不想值被修改，怎么办？

拷贝开销大，使用指针参数又很可能在函数被修改了值，怎么办呢？
这时候就要用const限定符了，如下代码：

代码如下:

void play(const Sprite* sp) {
}

这样在函数内部既不会修改sp指向的值，又可以避免值传递的额外开销。

六、函数内部的变量离开函数时就会被释放

我们之前说过，只要不是new出来的变量，那么，在离开作用范围后，就会被自动释放。
但是，来看看这个函数：

代码如下:

int getNum() {
    int num = 10;
    return num;
}

既然变量离开作用范围后会被释放，那么，num在离开getNum函数后，就会被释放。
这时候return num的意义何在呢？getNum函数真的能成功获取到数字10吗？
答案是肯定的。

因为return 在返回num的时候，实际上是拷贝了一份的，返回的是拷贝的值，释放的是原来的变量。
这就是return的秘密了。

但是，指针就不行了，看看下面的代码：

代码如下:

// 假设有这样一个结构体
struct People {
   int age;
};
People* getNewPeople() {
    People nPeople;
    nPeople.age = 20;
    return &nPeople;
}

这个函数返回的是一个指向People结构体类型的内存地址。
按照return的规则，返回的时候实际上是拷贝了一份，但这个时候拷贝的只是一个指针，也就是一个内存地址。
这个内存地址仍然指向函数内部的nPeople变量。

所以即使getNewPeople函数成功返回了一个指针，但这个指针指向的内存地址上的值仍然是被释放了。
也就是说，我们获取的只是一个野指针。

七、结束

好了，这篇写得有点糟糕，太多内容了，我只是抽取部分来吹吹水~