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函数与引用
2026-07-14 19:39:19
上一篇我们学了 C++ 的基础语法，所有代码都写在 main 函数里。但真实的程序不可能把所有逻辑塞在一个函数中，我们需要把代码拆分成多个函数，让程序结构更清晰、代码可以复用。
这篇文章除了讲函数的基本用法，还会讲 C++ 中一个非常重要的机制——引用（reference）。学完之后你就能看懂 C++ 代码中函数参数里那些 & 符号了。
¶函数
函数就是一段可以重复调用的代码块，给它一个名字，需要的时候调用就行。
¶定义与调用
一个函数由返回类型、函数名、参数列表和函数体组成：
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return 语句用来返回函数的结果，并且立即结束函数的执行。void 类型的函数没有返回值，不需要写 return（当然你也可以写一个空的 return; 来提前退出函数）。
在 C++ 中，函数必须在调用之前定义。所以在刷算法题时，最简单的做法就是把辅助函数写在 main 函数上面。
¶值传递
C++ 的函数参数默认是值传递，也就是说传进去的是值的副本，在函数内修改参数不会影响外面的变量：
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a 的值传给了 x，但 x 只是 a 的副本，修改 x 不会影响 a。
那如果我确实想在函数里修改外面的变量呢？这就需要用到引用了。
¶引用传递（& 符号）
在参数类型后面加一个 &，就变成了引用传递。引用就是给变量起了个别名，函数内操作的就是原变量本身，而不是副本：
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对比一下：
值传递 void f(int x) —— x 是副本，改了白改
引用传递 void f(int& x) —— x 是原变量的别名，改了就是真改
¶值传递 vs 引用传递：什么时候用哪个
简单记：基本类型传值（副本），容器类型传引用（避免复制）。
基本类型（int、double、bool、char）本身就很小，复制一个 int 几乎没有开销，直接传值就好。除非你确实需要在函数里修改原变量，才用引用。
容器类型（vector、string、map 等）可能包含大量数据，如果传值的话每次调用都要把整个容器复制一遍，非常浪费。所以容器类型一般都传引用。
如果函数只是读取容器、不需要修改它，就加上 const 表示"只读引用"：
// 传值：每次调用都复制整个 vector，太浪费了
int sum(vector
nums) { ... } // 引用传递：不复制，但函数内可以修改原容器
int sum(vector
& nums) { ... } // const 引用：不复制，也不允许修改，最安全
int sum(const vector
& nums) { ... } 在刷算法题时，最常用的写法就是 const vector
& 和 vector &，根据需不需要修改来选择。 ¶递归函数传容器的注意事项
这是一个非常容易踩的坑：递归函数中传容器千万别用值传递，否则会超时（TLE）甚至超内存（MLE）。
为什么？因为值传递意味着每次递归调用都会把整个容器复制一份。如果容器有 n 个元素，递归深度是 d，那就会产生 d 份完整拷贝，时间和空间都是灾难。
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上面的回溯算法中，path 用引用传递，所有递归层共享同一个 path，通过 push_back 和 pop_back 来维护状态。如果把 vector
& path 改成 vector path（值传递），每层递归都会复制一份 path，不仅浪费内存，而且逻辑上回溯也不对了。 简单记住：递归函数中，容器类型的参数一律用引用 &。
¶函数重载
C++ 允许多个函数同名，只要参数列表不同（参数个数不同，或参数类型不同），编译器会根据调用时传入的参数自动选择正确的版本。这就是函数重载：
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编译器会根据你传入的参数类型和个数，自动匹配最合适的函数版本。函数重载让接口更简洁——同样是"相加"这个操作，你不需要给它们起不同的名字。
¶小结
这篇讲了两个核心内容：
函数让你把代码拆成可复用的小块，避免重复。引用让你在函数中直接操作原变量，避免不必要的复制。
关键点回顾：
值传递是默认行为，传进去的是副本
加 & 变成引用传递，操作的是原变量
基本类型传值，容器类型传引用
const 引用表示只读，既不复制也不修改
递归函数中容器参数一律用引用 &
函数重载：同名函数，参数不同，编译器自动选择
下一篇我们来学 C++ 中常用的数据结构，包括 vector、string、pair 和结构体。