函式：傳值、傳參考與傳指標

先看懂函式的定義與呼叫

函式把一段工作取名字，呼叫時交給它輸入，完成後可把結果交回。先認識每個語法位置，再比較後面的傳值、參考與指標。

int deliveryFee(int count) 中，第一個 int 是回傳型別，deliveryFee 是名稱，int count 是參數。大括號是本體；return 結束呼叫並回傳值。呼叫 deliveryFee(3) 時，引數 3 交給 count；函式不會因定義寫在 main 前面就先執行。

36

呼叫回來後，fee 取得 36，main 再顯示它。void 表示不回傳值；cout 顯示文字與 return 交出結果是不同動作。下一節再看宣告與定義如何安排。

編譯器由上而下讀一遍，讀到才算數

C++ 在編譯一個來源檔時，函式呼叫處必須已看得到相符的宣告。若定義放在 main 後面，就先在前面寫函式原型，讓編譯器能檢查引數與回傳型別。

[編譯失敗]
cell.cpp: In function ‘int main()’:
cell.cpp:5:13: error: ‘square’ was not declared in this scope
    5 |     cout << square(5) << endl;   // 編譯器讀到這裡時還沒見過 square

解法是先寫一行函式原型（function prototype），把回傳型別、名稱、參數型別交代清楚，結尾用分號。這一行就是宣告；有函式本體的那一份才是定義。

square(5) = 25

傳值：函式拿到的是副本

void f(int n) 這種寫法叫傳值（pass by value）。呼叫的瞬間，編譯器把你給的東西整個抄一份放進函式的參數裡。函式接下來怎麼折騰那份副本，外面那個都不會知道。

這個規則沒有例外，而且對物件也一樣。物件被複製時，編譯器會呼叫它的複製建構式（copy constructor）。下面這支程式把複製這件事印出來給你看。

傳值複製自訂物件時，會由型別決定複製工作；完整複製建構式示範放在 P8 類別與物件，先理解本頁的副本與別名即可。

傳參考：同一個東西的另一個名字

int &r = x; 讀作「r 是 x 的參考」。在語言語意上，r 是既有物件 x 的別名，而不是可改指向的指標；編譯器如何實作參考、是否需要額外儲存空間，不能由這項語意推定。

改了 r 之後 x = 99
x 的位址 = 0x7ffe931b930c
r 的位址 = 0x7ffe931b930c   <- 完全一樣
sizeof(x)=4  sizeof(r)=4

參數列上寫 T&，函式收到的就是呼叫端那個變數本人：

呼叫 addOneWrong 之後: 60
呼叫 addOneRight 之後: 61

先辨認這三個位置：int value=3; 建立整數；&value 取得位址；int* p=&value; 建立保存位址的指標，*p 才代表原整數。下面先用這個最小模型讀參數，完整記憶體圖在 P4。

傳指標：明著把位址交出去

第三種寫法是 void f(T* p)，呼叫時寫 f(&x)。函式收到一個位址，用 *p 存取目標。與參考參數相比，指標還能以 nullptr 表示沒有目標，也能在函式內改為指向別處。

tryFill(&a)  之後 a = 42
  收到 nullptr，什麼都不做
傳 nullptr 進去會安全返回
mustFill(b)  之後 b = 42
p 改指向 d 之後 *p = 2

三種傳法，一次看清楚

下面這個逐步器跑的就是開場那支程式。左邊是兩個函式框（呼叫端與被呼叫端）在記憶體裡的樣子，右邊的程式碼會同步高亮。三個按鈕換傳法，注意被呼叫端那兩格是新的還是舊的。

const T&：不複製，也不讓你改

前面兩節各有一項限制：傳值可能產生複製成本，傳參考則允許函式改動呼叫端資料。const T& 結合兩者需要的特性：參數不複製，而且編譯器禁止函式透過它修改資料。

[編譯失敗]
cell.cpp: In function ‘void peek(const int&)’:
cell.cpp:5:7: error: assignment of read-only reference ‘v’
    5 |     v = 99;                 // const 參考不准改

三種傳法的決策表（先用這張挑）

第三列是傳大物件的標準做法。看到 const vector<int>& v 這種簽章不用緊張，它只是在說「我要看你的資料，我保證不動它，而且我不想抄一份」。

物件成員函式後面的 const 必須先理解類別；原有成功與失敗對照完整放在 P8。

回傳：可以給值，也可以給仍然有效的參考

回傳值讓呼叫端取得獨立的結果，所以回傳一般區域變數的值可以是安全的。對類別型別，實際可能複製、移動或省略複製，不能推論每次 return 都有一份額外複製。回傳 T& 則提供原物件的參考，使用時必須確認該物件仍存活。

回傳參考 T& 就不一樣了。它交出去的是「那個東西本人」，所以那個東西必須在函式結束後還活著。

count = 8

絕對不能做的事

回傳區域變數的位址或參考。區域變數住在呼叫堆疊上，函式一 return，那塊空間就還給系統了，你交出去的是一張過期的門牌。

cell.cpp: In function ‘int* makeNumber()’:
cell.cpp:6:12: warning: address of local variable ‘local’ returned [-Wreturn-local-addr]
    6 |     return &local;           // 回傳一個馬上要失效的位址
      |            ^~~~~~
cell.cpp:5:9: note: declared here
    5 |     int local = 1234;        // 住在堆疊上，函式一結束就沒了
      |         ^~~~~

錯誤示範：使用已失效的位址，行為未定義，沒有可依賴的執行輸出。

如果只要把計算結果交給呼叫端，直接回傳值最清楚，也不需要管理額外的生命週期：

讀出來 = 1234

同一個名字，好幾種呼叫法

C++ 允許好幾個函式共用一個名字，只要參數的個數或型別不同就行。編譯器會依照你呼叫時給的東西挑一個，這叫函式多載（function overloading）。挑選只看參數，回傳型別不算——兩個函式只有回傳型別不同的話會直接編譯錯。

同名 deliveryFee 依參數個數選擇版本；三個呼叫各自選中兩參數、一參數與無參數版本，不需要外部標頭。

30  60  12

預設引數

另一條路是給參數一個預設值，呼叫時可以省略：

小明 92 通過
小華 55 通過
小美 60 通過

[編譯失敗]
cell.cpp:5:36: error: default argument missing for parameter 2 of ‘void report(int, std::string)’
    5 | void report(int score = 60, string name) {   // 有預設值的參數放前面
      |                             ~~~~~~~^~~~

函式呼叫自己，堆疊上就多一個框

每次呼叫函式，系統會在呼叫堆疊（call stack）上開一個新的堆疊框（stack frame），裡面放這一次呼叫的參數、區域變數，以及「回去之後要從哪一行繼續」。函式回傳時這個框就被彈掉。遞迴沒有任何特別之處，它只是讓框疊得比較高。

進入 sumTo(4)
  進入 sumTo(3)
    進入 sumTo(2)
      進入 sumTo(1)
      離開 sumTo(1) 回傳 1
    離開 sumTo(2) 回傳 3
  離開 sumTo(3) 回傳 6
離開 sumTo(4) 回傳 10
答案 = 10

過深的遞迴會耗盡堆疊

呼叫堆疊的可用容量依作業系統、執行緒設定與編譯方式而異。即使有基底情形，過深的遞迴仍可能耗盡資源；此外也須檢查計算結果是否超過回傳型別範圍。

風險示範，不提供固定輸出：過深遞迴可能耗盡堆疊，總和也可能使 int 溢位。

再一題確認觀念

P3 速查表

三種傳法對照（整頁最該記住的一張表）

語法骨架

Python ↔ C++ 對照

五條記得住的規則

延伸閱讀

自我檢測：函式與參考 隨堂自測 · 6 題

每個選項都有解說：選錯也點開看看為什麼錯。全對之後再往下翻詞彙卡。

#include <iostream>
using namespace std;

void bump(int n) { n = n + 10; }

int main() {
    int n = 5;
    bump(n);
    cout << n << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

void bump(int &n) { n = n + 10; }

int main() {
    int n = 5;
    bump(n);
    cout << n << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

void grow(int *p) { *p = *p * 2; }

int main() {
    int v = 21;
    grow(&v);
    cout << v << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int f(int a, int b = 2) { return a * b; }
double f(double a)      { return a + 0.5; }

int main() {
    cout << f(3) << " " << f(3, 4) << " " << f(3.0) << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int mystery(int n) {
    if (n == 0) return 0;
    return n % 10 + mystery(n / 10);
}

int main() {
    cout << mystery(9305) << endl;
    return 0;
}

關鍵詞彙卡：點卡片翻面

先看正面術語，心中默想定義再翻面對答案；洗牌後再過一輪，直到每張都能不假思索說出來。