C++ Funktionen mit Programmbeispielen

Was ist eine Funktion in C++?

Eine Funktion bezieht sich in C++ auf eine Gruppe von Anweisungen, die Eingaben entgegennehmen, verarbeiten und eine Ausgabe zurückgeben. Die Idee hinter einer Funktion besteht darin, gemeinsame Aufgaben zu kombinieren, die wiederholt ausgeführt werden. Wenn Sie unterschiedliche Eingaben haben, schreiben Sie denselben Code nicht noch einmal. Sie rufen die Funktion einfach mit einem anderen Datensatz namens Parameter auf.

Jedes C++-Programm hat mindestens eine Funktion, die Funktion main(). Sie können Ihren Code in verschiedene Funktionen unterteilen. Diese Aufteilung sollte so sein, dass jede Funktion eine bestimmte Aufgabe erfüllt.

Es gibt viele eingebaute Funktionen in der C++-Standardbibliothek. Sie können diese Funktionen innerhalb Ihres Programms aufrufen.

In diesem C++-Tutorial lernen Sie:

• Was ist eine Funktion in C++?
• Warum Funktionen verwenden?
• Integrierte Funktionen
• Benutzerdefinierte Funktionen
• Funktionsdeklaration/Prototyp
• Funktionsdefinition
• Syntax:
• Funktionsaufruf
• Übergabe von Argumenten

Warum Funktionen verwenden?

Mit der Verwendung von Funktionen sind zahlreiche Vorteile verbunden. Dazu gehören:

• Jede Funktion fügt verwandten Code zusammen. Dies erleichtert Programmierern das Verständnis des Codes.
• Funktionen erleichtern die Programmierung, indem sie Codewiederholungen eliminieren.
• Funktionen erleichtern die Wiederverwendung von Code. Sie können dieselbe Funktion aufrufen, um eine Aufgabe in verschiedenen Abschnitten des Programms oder sogar außerhalb des Programms auszuführen.

Integrierte Funktionen

In C++ sind Bibliotheksfunktionen eingebaute C++-Funktionen. Um diese Funktionen zu verwenden, rufen Sie sie einfach direkt auf. Sie müssen die Funktionen nicht selbst schreiben.

Beispiel 1:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
	double num, squareRoot;
	cout << "Enter number: ";
	cin >> num;
	squareRoot = sqrt(num);
	cout << "The square root of " << num << " is: " << squareRoot;
	return 0;
}

Ausgabe:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unser Programm ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Schließen Sie die cmath-Bibliothek ein, um ihre Funktionen zu verwenden. Wir wollen die darin definierte Funktion sqrt() verwenden.
3. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
4. Rufen Sie die Funktion main() auf. Die Programmlogik sollte innerhalb des Hauptteils dieser Funktion hinzugefügt werden.
5. Deklarieren Sie zwei Double-Variablen, num und squareRoot.
6. Drucken Sie etwas Text auf der Konsole. Der Text fordert den Benutzer auf, eine Zahl einzugeben.
7. Lesen Sie Benutzereingaben von der Tastatur. Die Eingabe wird zum Wert der Variablen num.
8. Rufen Sie die Bibliotheksfunktion sqrt() auf, die die Quadratwurzel einer Zahl berechnet. Wir haben den Parameter num an die Funktion übergeben, was bedeutet, dass sie die Quadratwurzel von num berechnet. Diese Funktion ist in der cmath-Bibliothek definiert.
9. Druckt die vom Benutzer eingegebene Zahl, ihre Quadratwurzel und einen anderen Text auf der Konsole.
10. Das Programm muss nach erfolgreichem Abschluss einen Wert zurückgeben.
11. Ende des Hauptteils der main()-Funktion.

Benutzerdefinierte Funktionen

C++ ermöglicht es Programmierern, ihre eigenen Funktionen zu definieren. Der Zweck der Funktion besteht darin, verwandten Code zu gruppieren. Der Code erhält dann eine eindeutige Kennung, den Funktionsnamen.

Die Funktion kann von jedem anderen Teil des Programms aufgerufen/aufgerufen werden. Es führt dann den in seinem Hauptteil definierten Code aus.

Beispiel 2:

#include <iostream>
using namespace std;

void sayHello() {
	cout << "Hello!";
}

int main() {

	sayHello();

	return 0;
}

Ausgabe:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unser Programm ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
3. Erstellen Sie eine benutzerdefinierte Funktion namens sayHello().
4. Text auf der Konsole ausgeben, wenn die Funktion sayHello() aufgerufen wird.
5. Ende des Hauptteils der Funktion sayHello().
6. Rufen Sie die Funktion main() auf. Die Programmlogik sollte innerhalb des Hauptteils dieser Funktion hinzugefügt werden.
7. Rufen Sie die Funktion mit dem Namen sayHello() auf.
8. Das Programm muss nach erfolgreichem Abschluss einen Wert zurückgeben.
9. Ende des Hauptteils der main()-Funktion.

Funktionserklärung/Prototyp

Wenn Sie nach der Funktion main() eine benutzerdefinierte Funktion definieren, gibt der C++-Compiler einen Fehler zurück. Der Grund dafür ist, dass der Compiler die Details der benutzerdefinierten Funktion nicht kennt. Zu den Details gehören der Name, die Typen der Argumente und ihre Rückgabetypen.

In C++ deklariert die Funktionsdeklaration/der Prototyp eine Funktion ohne Körper. Dies gibt dem Compiler Details der benutzerdefinierten Funktion.

In die Deklaration/den Prototyp schließen wir den Rückgabetyp, den Funktionsnamen und die Argumenttypen ein. Die Namen der Argumente werden nicht hinzugefügt. Das Hinzufügen der Argumentnamen erzeugt jedoch keinen Fehler.

Funktionsdefinition

Der Zweck der Funktionsdeklaration besteht darin, dem C++-Compiler den Funktionsnamen, den Rückgabetyp und die Parameter mitzuteilen. Eine Funktionsdefinition teilt dem C++-Compiler den Funktionskörper mit.

Syntax:

return_datatype function_name( parameters) {
   function body 
}

Aus dem Obigen hat eine Funktionsdefinition den Funktionskopf und den Hauptteil. Hier ist eine Erklärung der Parameter:

• return_datatype- Einige Funktionen geben einen Wert zurück. Dieser Parameter bezeichnet den Datentyp des Rückgabewerts. Einige Funktionen geben keinen Wert zurück. In diesem Fall wird der Wert dieses Parameters ungültig.
• function_name- Dies ist der Name der Funktion. Funktionsname und Parameter bilden die Funktionssignatur.
• Parameter - Dies ist der Typ, die Reihenfolge und die Anzahl der Funktionsparameter. Einige Funktionen haben keine Parameter.
• Funktionskörper – das sind Anweisungen, die definieren, was die Funktion tun wird.

Funktionsaufruf

Damit eine Funktion die angegebene Aufgabe ausführen und eine Ausgabe zurückgeben kann, muss sie aufgerufen werden. Wenn Sie eine Funktion aufrufen, führt sie die Anweisungen aus, die in ihrem Hauptteil hinzugefügt wurden.

Ein Programm wird mit seinem Namen aufgerufen. Wenn die Funktion Parameter akzeptiert, sollten ihre Werte während des Aufrufs übergeben werden. Wenn der Dienst keine Parameter akzeptiert, übergeben Sie während des Aufrufs keinen Wert.

Argumente übergeben

In C++ sind ein Argument/Parameter die Daten, die während ihres Aufrufs an eine Funktion übergeben werden. Die Werte müssen mit ihren jeweiligen Variablen initialisiert werden.

Beim Aufruf einer Funktion müssen die Argumente zahlenmäßig übereinstimmen. Das bedeutet, dass die übergebenen Werte gleich der Anzahl der Parameter sein müssen. Auch hier müssen die Werte vom Typ her mit den Parametern übereinstimmen. Wenn der erste Parameter eine ganze Zahl ist, muss der ihm übergebene Wert eine ganze Zahl sein.

Man kann Funktionsparametern Standardwerte zuweisen. Wenn Sie während des Funktionsaufrufs keinen Wert für den Parameter übergeben, wird der Standardwert verwendet.

Beispiel 3:Wie man eine Funktion schreibt und aufruft

#include <iostream>
using namespace std;
int addFunc(int, int);
int main() {
	int x, y, sum;
	cout << "Enter two numbers: ";
	cin >> x >> y;
	sum = addFunc(x, y);
	cout <<"The sum of "<<x<< " and " <<y<<" is: "<<sum;
	return 0;
}
int addFunc(int num1, int num2) {
	int addFunc;
	addFunc = num1 + num2;
	return addFunc;
}

Ausgabe:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unser Programm ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
3. Deklarieren Sie eine Funktion namens addFunc(), die zwei ganzzahlige Parameter akzeptiert. Dadurch wird der Funktionsprototyp erstellt.
4. Rufen Sie die Funktion main() auf. Die Programmlogik sollte innerhalb des Hauptteils dieser Funktion hinzugefügt werden.
5. Deklarieren Sie drei Integer-Variablen, x, y und sum.
6. Drucken Sie etwas Text auf der Konsole. Der Text fordert den Benutzer auf, zwei Zahlen einzugeben.
7. Lesen Sie die Benutzereingabe von der Tastatur. Der Benutzer sollte zwei Zahlen für die Variablen x und y eingeben, getrennt durch Leerzeichen.
8. Rufen Sie die Funktion addFunc() auf und übergeben Sie ihr die Parameter x und y. Die Funktion arbeitet mit diesen Parametern und weist die Ausgabe der Variablen sum zu.
9. Die Werte der Variablen x, y und sum auf der Konsole zusammen mit anderem Text ausgeben.
10. Die Funktion muss nach erfolgreichem Abschluss einen Wert zurückgeben.
11. Ende des Hauptteils der main()-Funktion.
12. Funktionsdefinition. Wir definieren die Funktion addFunc(). Wir werden angeben, was die Funktion in ihrem Körper tun wird, dem { }.
13. Deklaration einer Integer-Variable namens addFunc.
14. Addieren der Werte der Parameter num1 und num2 und Zuweisen des Ergebnisses zur Variablen addFunc.
15. Die Funktion addFunc() sollte den Wert der Variablen addFunc zurückgeben.
16. Ende des Funktionskörpers, also Funktionsdefinition.

Zusammenfassung:

• Eine Funktion in C++ hilft Ihnen, verwandten Code in einem zu gruppieren.
• Funktionen erleichtern die Wiederverwendung von Code.
• Anstatt immer wieder ähnlichen Code zu schreiben, gruppieren Sie ihn einfach in einer Funktion. Sie können die Funktion dann von überall innerhalb des Codes aufrufen.
• Funktionen können Bibliotheken oder benutzerdefiniert sein.
• Bibliotheksfunktionen sind die Funktionen, die in verschiedene C++-Funktionen eingebaut sind.
• Um Bibliotheksfunktionen zu verwenden, schließen Sie einfach ihre Definitionsbibliothek ein und rufen die Funktion auf. Sie definieren die Funktion nicht.
• Benutzerdefinierte Funktionen sind die Funktionen, die Sie als C++-Programmierer definieren.
• Eine Funktionsdeklaration teilt dem Compiler den Funktionsnamen, den Rückgabetyp und die Parametertypen mit.
• Eine Funktionsdefinition fügt den Hauptteil der Funktion hinzu.
• Wenn eine Funktion Parameter entgegennimmt, sollten ihre Werte während des Funktionsaufrufs übergeben werden.