函数声明引入函数名及其类型。函数定义将函数名/类型与函数体关联。

函数声明

函数声明可出现于任何作用域。在类作用域中的函数声明引入成员函数（除非使用 friend 说明符），细节见成员函数和友元函数。

被声明的函数类型由返回类型（return type）（由声明语法的 声明说明符序列 提供）和函数声明符（声明符）组成。

（声明符 语法的其他形式见声明）

1) 常规函数声明语法

2) 尾随返回类型声明：尾随返回类型仅在最外层函数声明符中允许使用。此情况下的 声明说明符序列 必须包含关键词 auto

只要 声明说明符序列 允许，函数声明符就可与其他声明符混合：

// 声明一个 int、一个 int*、一个函数，及一个函数指针
int a = 1, *p = NULL, f(), (*pf)(double);
// 声明说明符序列 是 int
// 声明符 f() 声明（但不定义）
//                一个不接受实参并返回 int 的函数
 
struct S
{
    virtual int f(char) const, g(int) &&; // 声明两个非静态成员函数
    virtual int f(char), x; // 编译时错误：virtual（在 声明说明符序列 中）
                            // 仅在非静态成员函数的声明中允许
};

函数的返回类型不能是函数类型或数组类型（但可以是到它们的指针或引用）。

[[noreturn]] void f [[noreturn]] (); // OK：两个属性都应用到函数 f

void f() [[noreturn]]; // 错误：此属性对效果无作用

与任何声明相同，ret func(params) 所声明的函数 func 的类型为 ret(params)（但适用下文所述的形参类型重编）：参见 类型的命名。

int x = 1;
auto f() { return x; } // 返回类型是 int
const auto& f() { return x; } // 返回类型是 const int&

int x = 1;
decltype(auto) f() { return x; } // 返回类型是 int，同 decltype(x)
decltype(auto) f() { return(x); } // 返回类型是 int&，同 decltype((x))

auto f(bool val)
{
    if(val) return 123; // 推导返回类型 int
    else    return 3.14f; // 错误：推导返回类型 float
}

auto f() {} // 返回 void
auto g() { return f(); } // 返回 void
auto x() {} // 错误: 不能从 void 推导 auto

auto sum(int i)
{
    if(i == 1)
        return i; // sum 的返回类型是 int
    else
        return sum(i - 1) + i; // OK，sum 的返回类型已知
}

auto func () { return {1, 2, 3}; } // 错误

struct F
{
    virtual auto f() { return 2; } // 错误
};

auto f();               // 已声明，未定义
auto f() { return 42; } // 已定义，返回类型是 int
int f();                // 错误：不能使用推导的类型
decltype(auto) f();     // 错误：不同种类的推导
auto f();               // OK：再声明

template<typename T>
struct A { friend T frf(T); };
auto frf(int i) { return i; } // 不是 A<int> 的友元

template<class T> auto f(T t) { return t; }
typedef decltype(f(1)) fint_t; // 实例化 f<int> 以推导返回类型
template<class T> auto f(T t) { return t; }
void g() { int (p)(int) = &f; } // 实例化两个 f 以确定返回类型，
                                  // 选择第二个模板重载

template<typename T> auto g(T t) { return t; } // #1
template auto g(int);      // OK，返回类型是 int
//template char g(char);   // 错误，无匹配的模板

template<> auto g(double); // OK，用未知返回类型的前置声明
template<typename T> T g(T t) { return t; } // OK，不等价于 #1
template char g(char);     // OK，现在有匹配的模板
template auto g(float);    // 仍然匹配 #1
// void h() { return g(42); } // 错误，歧义

template<typename T> auto f(T t) { return t; }
extern template auto f(int); // 不实例化 f<int>
int (*p)(int) = f; // 实例化 f<int> 以确定其返回类型，
                   // 但仍需要在程序的别处出现显式实例化的定义

形参列表

形参列表决定调用函数时所能指定的实参。它是形参声明的逗号分隔列表，其中每一项拥有下列语法

1) 声明具名（形式）参数。声明说明符序列 和 声明符 的含义见声明。

int f(int a, int *p, int (*(*x)(double))[3]);

2) 声明带有默认值的具名（形式）参数。

int f(int a = 7, int *p = nullptr, int (*(*x)(double))[3] = nullptr);

3) 声明一个无名形参

int f(int, int *, int (*(*)(double))[3]);

4) 声明具有默认值的无名形参

int f(int = 7, int * = nullptr, int (*(*)(double))[3] = nullptr);

5) 指示函数不接受形参，它是空参数列表的确切同意词：int f(void); 和 int f(); 声明同一函数。注意类型 void（可以有 cv 限定）不能在其他情况下用于参数列表：int f(void, int); 和 int f(const void); 是错误的（但可以使用其衍生类型，如 void*）。在模板中，只能使用非待决的 void（当以 T = void 实例化时，采用单个 T 类型的形参的函数不会成为无形参函数） (C++11 起)

省略号 … 可出现于形参列表末尾；这声明一个变参函数（variadic function）：

int printf(const char* fmt ...);

为了与 C89 兼容，当形参列表含有至少一个形参时，省略号前可出现可选的逗号：

int printf(const char* fmt, ...); // OK，同上

void f1(auto);    // 同 template<class T> void f(T)
void f2(C1 auto); // 同 template<C1 T> void f7(T)，若 C1 是概念

声明于函数声明之中的形参名通常只用作以自身为文档的目的。它们在函数定义中被使用（但仍是可选的）。

形参列表中的每个函数形参的类型，根据下列规则确定：

1) 首先，以如同在任何声明中的方式，组合声明说明符序列和声明符以确定其类型。

2) 若类型是“T 的数组”或“T 的未知边界数组”，则它被替换成类型“T 的指针”

3) 若类型是函数类型 F，则它被替换成类型“F 的指针”

4) 从形参类型中丢弃顶层 cv 限定符（此调整只影响函数类型，但不改动形参的性质：int f(const int p, decltype(p)); 和 int f(int, const int); 声明同一函数）

因为这些规则，下列函数声明确切地声明同一函数：

int f(char s[3]);
int f(char[]);
int f(char* s);
int f(char* const);
int f(char* volatile s);

下列声明也确切地声明同一函数：

int f(int());
int f(int (*g)());

template<typename …Args> void f(Args…, …);
template<typename …Args> void f(Args… …);
template<typename …Args> void f(Args……);

函数定义

非成员函数的定义只能出现在命名空间作用域中（不存在嵌套函数）。成员函数的定义亦可出现在类定义的体内。它们拥有下列语法：

其中 函数体 是下列之一

1) 常规函数体

2) 函数 try 块（这是包装在 try/catch 块内的常规函数体）

3) 显式弃置的函数定义

4) 显式预置的函数定义，仅对特殊成员函数与比较运算符函数 (C++20 起)允许

int max(int a, int b, int c)
{
    int m = (a > b)? a : b;
    return (m > c)? m : c;
}
// 声明说明符序列 是“int”
// 声明符是“max(int a, int b, int c)”
// 函数体是 { ... }

函数体是一条复合语句（为一对花括号所环绕的零或多条语句），它们在函数调用时被执行。

函数的各个形参类型和返回类型不能是不完整的类类型，除了被弃置的函数 (C++11 起)。完整性检查在函数体的语境中进行，这允许成员函数返回在其中定义它们的类（或其外围类），尽管在定义点它是不完整的（它在函数体内完整）。

在函数定义的 声明符 中声明的形参，在函数体内处于作用域中。若某个形参未在函数体中使用，则它不需要具名（使用抽象声明符足矣）

void print(int a, int) // 未使用第二个形参
{
    std::printf("a = %d\n",a);
}

尽管形参上的顶层 cv 限定符在函数声明中被忽略，它们亦会修饰形参的类型，这在函数体中可见：

void f(const int n) // 声明 void(int) 类型的函数
{
    // 但在体内，n 的类型是 const int
}

struct sometype
{
    void operator new(std::size_t) = delete;
    void operator new = delete;
};
sometype p = new sometype; // 错误：尝试调用弃置的 sometype::operator new

struct sometype { sometype(); };
sometype::sometype() = delete; // 错误：必须在首条声明弃置

static const char func[] = "function-name";

struct S
{
    S(): s(func) {} // OK：初始化器列表是函数体的一部分
    const char s;
};
void f(const char* s = func); // 错误：形参列表是声明符的一部分

注解

在使用直接初始化语法的变量声明和函数声明之间有歧义的情况下，编译器选择函数声明；见直接初始化

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <string>
 
// 命名空间（文件）作用域中的声明
// （定义在后面提供）
int f1();
 
// 拥有默认实参的简单函数，不返回内容
void f0(const std::string& arg = "world")
{
    std::cout << "Hello, " << arg << '\n';
}
 
// 返回指向 f0 的指针的函数
auto fp11() -> void(*)(const std::string&)
{
    return f0;
}
 
// 返回指向 f0 的指针的函数，C++11 前的风格
void (*fp03())(const std::string&)
{
    return f0;
}
 
int main()
{
    f0();
    fp11()("test");
    fp03()("again");
    int f2(std::string); // 块作用域中的声明
    std::cout << f2("bad12") << '\n';
}
 
// 简单的非成员函数，返回 int
int f1()
{
    return 42;
}
 
// 拥有异常说明和函数 try 块的函数
int f2(std::string str) noexcept try
{ 
    return std::stoi(str);
}
catch(const std::exception& e)
{
    std::cerr << "stoi() failed!\n";
    return 0;
}

输出：

Hello, world
Hello, test
Hello, again
stoi() failed!
0

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。