第5章
函数
函数作为程序逻辑的载体，是仓颉中一个非常重要的概念，本章将讲解函数最基本的一些特性，更复杂的特性会在后续章节介绍。
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5.1函数的定义
典型的函数定义，示例代码如下：
func add(a: Int64, b: Int64): Int64 {
return a + b
}
从这个示例里可以归纳出函数定义的基本规则如下。
(1) 使用关键字func标识函数，表示函数定义的开始。
(2) func关键字后是函数的名称，名称可以是任意的合法标识符。
(3) 在小括号内是可选的参数列表。
(4) 小括号后是可选的函数返回值类型。
(5) 大括号内是函数体。
上面的定义表明，这是一个名称为add的函数，参数列表为两个Int64类型的参数a和b，该函数的返回值类型为Int64类型，在函数体中把a和b相加后返回。
说明： 从0.28.4版本开始，main被认为是一个关键字，仓颉中的main函数被当作一种特殊的函数，定义main函数时前面不再需要func关键字。
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5.2参数及函数调用
1. 形参、实参及函数调用
函数的参数列表是可选的，一个函数可以没有参数，也可以拥有1个或者多个参数，这里的参数又被称为形式参数，简称形参，在函数调用时，传入的实际参数被称为实参。形参在定义时，可以被认为使用了let修饰，也就是说在函数体内不能修改形参的值，否则编译时可能会提示error: cannot assign to value which is an initialized 'let' constant的错误信息。函数调用的示例代码如下：
//Chapter5/call_demo.cj
func add(param1: Int64,param2: Int64): Int64 {//这里param1和param2为函数的形参
return param1 + param2
}
main() {
var a = 1
var b = 2
let c = add(a, b)//这里a和b为函数的实参
println(c)
}
编译后运行该示例，输出如下：
3
2. 非命名参数及命名参数
形参分为两类，分别是非命名参数和命名参数。非命名参数的定义方式为p:T，其中，p是参数名称，T是参数类型，中间使用冒号分隔。以示例call_demo.cj源码中定义的add函数为例，该函数使用的就是非命名参数，非命名参数不能设置默认值。
命名参数的定义方式为p!:T，其中，p是参数名称，T是参数类型，中间使用叹号加冒号分隔，命名参数还可以设置默认值，示例代码如下：
func add(param1!: Int64, param2!: Int64=2): Int64 {
return param1 + param2
}
在调用时，命名参数的实参需要使用p:e的形式，其中，p是命名参数名称，e是实参。对于有多个命名参数的函数，调用时的传参顺序可以和定义时的参数顺序不一致； 如果命名参数设置了默认值，则在调用时该参数可以不传实参，在函数体内会使用该参数的默认值作为实参的值，如果传递了实参，则实参的值将会覆盖默认值。参数列表可以同时包括非命名参数和命名参数，当两者共存时，要先定义非命名参数，后定义命名参数，示例代码如下：
//Chapter5/multi_params_demo.cj
func lunch(name: String,drink!: String = "牛奶",fruits!: String = "苹果",
stapleFood!: String = "米饭",count!: Int64 = 1,takeOut!: Bool = false): String {
return "Name:${name} Drink:${drink} Fruits:${fruits} StapleFood:${stapleFood} Count:${count} TakeOut:${takeOut}"
}
main() {
var menu = lunch("小王",drink: "牛奶",fruits: "苹果",stapleFood: "米饭",count: 1,takeOut: false) //传递所有参数的调用示例
println(menu)
menu= lunch("小王")//有默认值的命名参数可以不用传参，使用默认值作为参数值
println(menu)
menu= lunch("小张",stapleFood: "面条",drink: "咖啡")
//命名参数的传参顺序可以和定义时的顺序不一致
println(menu)
}
该示例包括两个函数，一个是main函数，另一个是lunch函数，lunch函数包括6个参数，第1个是非命名参数，其余的参数均为有默认值的命名参数。在main函数里对lunch函数进行了3次调用，演示了命名参数的使用场景。假如lunch全部使用非命名参数，那么每次调用lunch函数时都需要把6个参数写全，并且要保证顺序一致，这样写起来比较烦琐，而且容易出错； 如果使用了命名参数，就不用按照顺序传参，传参时指明了参数名称，不容易出错，更重要的是可以利用默认参数，只需把不是默认值的参数传递过去，提高了开发效率。编译后运行该示例，输出如下：
Name:小王 Drink:牛奶 Fruits:苹果 StapleFood:米饭 Count:1 TakeOut:false
Name:小王 Drink:牛奶 Fruits:苹果 StapleFood:米饭 Count:1 TakeOut:false
Name:小张 Drink:咖啡 Fruits:苹果 StapleFood:面条 Count:1 TakeOut:false
5.3返回值类型
函数被调用后得到的值的类型是返回值类型，在函数定义时可以显式指定返回值类型，也可以不指定返回值类型，而是由编译器推导确定。在显式定义返回值类型时，要求函数体的类型、函数体中所有return e 表达式中e 的类型是返回值类型的子类型。如果定义的返回值类型和实际类型不一致，编译器则会提示错误type of function body is incompatible with return type，错误示例代码如下：
func add(param1: Int64,param2: Int64): Int64 {
return (param1,param2)
}
在未显式指定返回值类型时，编译器会根据函数体的类型及函数体中所有的return 表达式来共同推导出函数的返回值类型，如下例所示，会推导出返回类型为Int64类型：
func add(param1: Int64,param2: Int64) {
return param1 + param2
}
如果编译器不能推导出返回值类型，或者推导出的返回值类型不一致(例如多个return e表达式中的e的类型不一致)，编译器则会报错。
5.4函数体
1. 函数体的类型
函数体本身也有类型，它的类型是函数体中最后一项的类型，若最后一项为表达式，则函数体的类型是此表达式的类型，若最后一项为变量定义、函数声明或函数体为空，则函数体的类型为Unit，示例代码如下：
func add(param1: Int64,param2: Int64)： Int64 {
param1 + param2
}
在这个实例中，最后一项是两个Int64类型相加的表达式，这个表达式是Int64类型的，也表示函数体是Int64类型的，这样就和定义的返回值类型匹配起来了。
2. return表达式
在函数体中，执行到return表达式时，会立刻终止函数的执行并返回，返回的类型需要和函数定义的返回值类型一致。return表达式有两种形式，一种是return expr，expr为表达式，此时要求expr的类型和函数定义的返回值类型一致； 另一种是return，等价于return()，因为()是Unit的字面量，所以要求函数定义的返回值类型是Unit。
3. 函数局部变量对全局变量的遮盖
定义在源文件顶层的变量是全局变量，定义在函数内部的变量是局部变量，如果函数定义在全局变量的定义后面，则全局变量的作用范围也包括这个函数内部。这时，如果在函数内部定义了一个和全局变量同名的局部变量，局部变量就会对全局变量形成遮盖，也就是从同名局部变量定义开始，到函数的结束，用到这个变量的地方，都会使用局部变量，示例代码如下：
//Chapter5/local_var_demo.cj
var gloablVar: Int64 = 1
main() {
println(gloablVar)
var gloablVar: Int64 = 5
println(gloablVar)
}
编译后运行该示例，输出如下：
1
5
从示例可以看出，第1次打印时还没有定义局部变量，所以打印出的是全局变量的值，第2次打印时，因为已经定义了局部变量，对同名全局变量形成了遮盖，所以打印的是局部变量的值。
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5.5嵌套函数(局部函数)
在源文件顶层定义的函数称为全局函数，在函数内部也可以定义函数，称为嵌套函数或者局部函数，局部函数的作用范围从局部函数定义开始到外层函数的结束，示例代码如下：
//Chapter5/nested_func_demo.cj
main() {
//嵌套函数incNum
func incNum(num: Int64) {
return num + 1
}
var count: Int64 = 5
count = incNum(count)
println(count)
}
编译后运行该示例，输出如下：
6
类似局部变量对全局变量的遮盖，局部函数的变量对外层函数的变量及全局变量也构成遮盖关系，示例代码如下：
//Chapter5/local_func_var_demo.cj
//定义全局变量gloablVar
var gloablVar: Int64 = 1
main() {
println(gloablVar)
//局部变量gloablVar遮盖了全局变量gloablVar
var gloablVar: Int64 = 5
func localFunc() {
println(gloablVar)
//嵌套函数localFunc中的变量gloablVar遮盖了上层的同名变量
var gloablVar: Int64 = 15
println(gloablVar)
}
localFunc()
}
编译后运行该示例，输出如下：
1
5
15
在这个示例中，一共有3个打印语句，第1次打印时，只定义了全局变量，所以打印出1； 第2次打印时，已经定义了全局函数内的同名局部变量，打印的是该局部变量，所以打印出5； 第3次打印时，在局部函数里也定义了同名变量，形成了对外层变量的遮盖，所以打印出15。