在C++中，函数可以返回一个值，这个值被称为函数的返回值。函数的返回值可以是任何合法的数据类型，包括基本数据类型（如整数、浮点数、字符等）和用户自定义的数据类型（如结构体、类对象等）。
考虑以下程序：
#include <iostream>
int main()
{
// get a value from the user
std::cout << "Enter an integer: ";
int num{};
std::cin >> num;
// print the value doubled
std::cout << num << " doubled is: " << num * 2 << '\n';
return 0;
}这个程序由两个概念部分组成：首先，我们从用户那里获取一个值。然后告诉用户这个值的两倍是多少。
虽然这个程序很简单，我们不需要将它分成多个函数，但如果我们想要呢？从用户那里获取一个整数值是一个明确定义的任务，我们希望我们的程序执行这个任务，因此可以编写一个函数来实现。
那么让我们编写一个程序来执行此操作：
// This program doesn't work
#include <iostream>
void getValueFromUser()
{
std::cout << "Enter an integer: ";
int input{};
std::cin >> input;
}
int main()
{
getValueFromUser(); // Ask user for input
int num{}; // How do we get the value from getValueFromUser() and use it to initialize this variable?
std::cout << num << " doubled is: " << num * 2 << '\n';
return 0;
}这个程序是一个不错的尝试，但还不够完善。
当调用 getValueFromUser 函数时，用户会如预期地被要求输入一个整数。但是当 getValueFromUser 结束并控制返回到 main 时，用户输入的值丢失了。变量 num 永远不会被初始化为用户输入的值，因此程序总是打印出答案 0。
我们需要的是一种方式，让 getValueFromUser 将用户输入的值返回给 main，以便 main 可以使用该数据。
返回值
当您编写用户定义的函数时，您需要确定您的函数是否会将值返回给调用者。要将值返回给调用者，需要做两件事。
首先，您的函数必须指示将返回什么类型的值。这是通过设置函数的返回类型来完成的，返回类型是在函数名称之前定义的类型。在上面的示例中，函数getValueFromUser的返回类型为void（意味着不会向调用者返回任何值），而函数main的返回类型为（意味着将向调用者返回int类型的值）。int请注意，这并不能确定返回什么具体值——它只确定将返回什么类型的值。
其次，在返回值的函数内部，我们使用return 语句来指示返回给调用者的特定值。函数返回的具体值称为返回值。当执行return语句时，函数立即退出，并且返回值从函数复制回调用者。这个过程称为按值返回。
让我们看一个返回整数值的简单函数，以及调用它的示例程序：
#include <iostream>
// int is the return type
// A return type of int means the function will return some integer value to the caller (the specific value is not specified here)
int returnFive()
{
// the return statement indicates the specific value that will be returned
return 5; // return the specific value 5 back to the caller
}
int main()
{
std::cout << returnFive() << '\n'; // prints 5
std::cout << returnFive() + 2 << '\n'; // prints 7
returnFive(); // okay: the value 5 is returned, but is ignored since main() doesn't do anything with it
return 0;
}输出：
5
7执行从 的顶部开始main。在第一个语句中，对函数调用returnFive进行求值，从而导致函数returnFive被调用。函数将 backreturnFive的具体值返回5给调用者，然后通过 打印到控制台std::cout。
在第二次函数调用中，对函数调用returnFive进行求值，这导致函数returnFive被再次调用。函数returnFive将返回值返回5给调用者。计算表达式5 + 2以产生结果7，然后通过 打印到控制台std::cout。
returnFive在第三个语句中，再次调用函数，导致值5返回给调用者。但是，函数main对返回值不执行任何操作，因此不会发生进一步的情况（返回值被忽略）。
注意：除非调用者通过将返回值发送到控制台，否则不会打印返回值std::cout。在上面的最后一种情况下，返回值没有发送到std::cout，因此没有打印任何内容。
当被调用函数返回一个值时，调用者可以决定在表达式或语句中使用该值（例如，将其分配给变量，或将其发送到std::cout）或忽略它（不执行任何其他操作）。
修复本课开头介绍的程序
#include <iostream>
int getValueFromUser() // this function now returns an integer value
{
std::cout << "Enter an integer: ";
int input{};
std::cin >> input;
return input; // return the value the user entered back to the caller
}
int main()
{
int num { getValueFromUser() }; // initialize num with the return value of getValueFromUser()
std::cout << num << " doubled is: " << num * 2 << '\n';
return 0;
}当该程序执行时，中的第一条语句main将创建一个int名为 的变量num。当程序进入初始化时num，它会看到有一个函数调用getValueFromUser()，因此它将执行该函数。函数getValueFromUser，要求用户输入一个值，然后将该值返回给调用者 ( main)。该返回值用作变量 的初始化值num。
回顾 main()
现在，您具备了理解主函数（main）实际工作原理的概念工具。当程序被执行时，操作系统会调用 main 函数。然后，执行会跳转到 main 的顶部。main 中的语句按顺序执行。最后，main 返回一个整数值（通常是0），您的程序终止。main 返回的值有时称为状态码（有时也称为退出码，或极少数情况下称为返回码），因为它用于指示程序是否成功运行。
根据定义，状态码为0意味着程序成功执行。
如果程序正常运行，您的main函数返回值应该为0。
没有返回值的返回值函数将产生未定义的行为
有返回值的函数称为返回值函数。如果返回类型不是 ，则函数是有返回值的void。
返回值函数必须返回该类型的值（使用 return 语句），否则将导致未定义的行为。
下面是一个产生未定义行为的函数示例：
#include <iostream>
int getValueFromUserUB() // this function returns an integer value
{
std::cout << "Enter an integer: ";
int input{};
std::cin >> input;
// note: no return statement
}
int main()
{
int num { getValueFromUserUB() }; // initialize num with the return value of getValueFromUserUB()
std::cout << num << " doubled is: " << num * 2 << '\n';
return 0;
}编译器生成警告，因为getValueFromUserUB被定义为返回int但未提供 return 语句。运行这样的程序会产生未定义的行为，因为getValueFromUserUB()是一个不返回值的返回值函数。
在大多数情况下，编译器会检测您是否忘记返回值。但是，在某些复杂的情况下，编译器可能无法正确确定您的函数是否在所有情况下都返回值，因此您不应依赖于此。
确保具有非 void 返回类型的函数在所有情况下都返回一个值。无法从返回值函数返回值将导致未定义的行为。
如果没有提供 return 语句，函数 main 将隐式返回 0
返回值函数必须通过 return 语句返回值的规则的唯一例外是main()函数。如果没有提供 return 语句，该函数main()将隐式返回0。也就是说，最好的做法是从 main 显式返回一个值，既可以显示您的意图，也可以与其他函数保持一致（如果未指定返回值，它将表现出未定义的行为）。
函数只能返回单个值
返回值函数每次调用时只能将单个值返回给调用者。
请注意，return 语句中提供的值不必是文字 – 它可以是任何有效表达式的结果，包括变量，甚至是对另一个返回值的函数的调用。在getValueFromUser()上面的示例中，我们返回一个变量input，其中保存用户输入的数字。
有多种方法可以解决函数只能返回单个值的限制，我们将在以后的课程中介绍这一点。
函数重用
现在我们可以举例说明函数重用的一个很好的例子。考虑以下程序：
#include <iostream>
int main()
{
int x{};
std::cout << "Enter an integer: ";
std::cin >> x;
int y{};
std::cout << "Enter an integer: ";
std::cin >> y;
std::cout << x << " + " << y << " = " << x + y << '\n';
return 0;
}虽然这个程序可以工作，但它有点多余。事实上，这个程序违反了良好编程的核心原则之一：不要重复自己（通常缩写为DRY）。
为什么重复的代码不好？如果我们想将文本“Enter an integer:”更改为其他内容，我们必须在两个位置更新它。如果我们想初始化 10 个变量而不是 2 个怎么办？这将是大量冗余代码（使我们的程序变得更长且更难理解），并且有很大的空间出现拼写错误。
让我们更新这个程序以使用我们getValueFromUser上面开发的函数：
#include <iostream>
int getValueFromUser()
{
std::cout << "Enter an integer: ";
int input{};
std::cin >> input;
return input;
}
int main()
{
int x{ getValueFromUser() }; // first call to getValueFromUser
int y{ getValueFromUser() }; // second call to getValueFromUser
std::cout << x << " + " << y << " = " << x + y << '\n';
return 0;
}输出：
Enter an integer: 5
Enter an integer: 7
5 + 7 = 12在这个程序中，我们调用了getValueFromUser两次，一次初始化变量x，一次初始化变量y。这使我们不必重复代码来获取用户输入，并减少出错的可能性。
这是模块化编程的本质：能够编写一个函数，测试它，确保它工作，然后知道我们可以根据需要多次重用它。
如果您需要多次执行某件事，请考虑如何修改代码以删除尽可能多的冗余。变量可以用来存储需要多次使用的计算结果（这样我们就不必重复计算）。函数可用于定义我们想要多次执行的语句序列。循环（我们将在后面的章节中介绍）可用于多次执行一条语句。
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