Java 函数的用法

Java 函数的用法，如果需要经常做某一种操作，则类似的代码需要重复写很多遍。比如在一个数组中查找某个数，第一次查找一个数，第二次可能查找另一个数，每查一个数，类似的代码都需要重写一遍，很罗唆。另外，有一些复杂的操作，可能分为很多个步骤，如果都放在一起，则代码难以理解和维护。

计算机程序使用函数这个概念来解决这个问题，即使用函数来减少重复代码和分解复杂操作。

基本概念

函数这个概念，我们学数学的时候都接触过，其基本格式是y=f(x)，表示的是x到y的对应关系，给定输入x，经过函数变换f，输出y。程序中的函数概念与其类似，也由输入、操作和输出组成，但它表示的是一段子程序，这个子程序有一个名字，表示它的目的（类比f），有零个或多个参数（类比x），有可能返回一个结果（类比y）。我们来看两个简单的例子：

public static int sum(int a, int b){
    int sum = a + b;
    return sum;
}
public static void print3Lines(){
    for(int i=0; i<3; i++){
        System.out.println();
    }
}

第一个函数的名字叫做sum，它的目的是对输入的两个数求和，有两个输入参数，分别是int整数a和b，它的操作是对两个数求和，求和结果放在变量sum中（这个sum和函数名字的sum没有任何关系），然后使用return语句将结果返回。

第二个函数的名字叫做print3Lines，它的目的是在屏幕上输出三个空行，它没有输入参数，操作是使用一个循环输出三个空行，它没有返回值。

以上代码都比较简单，主要是演示函数的基本语法结构，即：

修饰符 返回值类型  函数名字(参数类型 参数名字，…) {
    操作
    return返回值；
}

函数的主要组成部分有以下几种。
1）函数名字：名字是不可或缺的，表示函数的功能。
2）参数：参数有0个到多个，每个参数由参数的数据类型和参数名字组成。
3）操作：函数的具体操作代码。
4）返回值：函数可以没有返回值，如果没有返回值则类型写成void，如果有则在函数代码中必须使用return语句返回一个值，这个值的类型需要和声明的返回值类型一致。
5）修饰符：Java中函数有很多修饰符，分别表示不同的目的，本文假定修饰符为public static，且暂不讨论这些修饰符的目的。

以上就是定义函数的语法。定义函数就是定义了一段有着明确功能的子程序，但定义函数本身不会执行任何代码，函数要被执行，需要被调用。

Java中，任何函数都需要放在一个类中。类还没有介绍，我们暂时可以把类看作函数的一个容器，即函数放在类中，类中包括多个函数，Java中的函数一般叫做方法，我们不特别区分函数和方法，可能会交替使用。一个类里面可以定义多个函数，类里面可以定义一个叫做main的函数，形式如：

public static void main(String[] args) {
      …
}

这个函数有特殊的含义，表示程序的入口，String[] args表示从控制台接收到的参数，我们暂时可以忽略它。Java中运行一个程序的时候，需要指定一个定义了main函数的类，Java会寻找main函数，并从main函数开始执行。

刚开始学编程的人可能会误以为程序从代码的第一行开始执行，这是错误的，不管main函数定义在哪里，Java函数都会先找到它，然后从它的第一行开始执行。

main函数中除了可以定义变量，操作数据，还可以调用其他函数，如下所示：

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public static void main(String[] args) {
    int a = 2;
    int b = 3;
    int sum = sum(a, b);
    System.out.println(sum);
    print3Lines();
    System.out.println(sum(3,4));
}

调用函数需要传递参数并处理返回值。main函数首先定义了两个变量a和b，接着调用了函数sum，并将a和b传递给了sum函数，然后将sum的结果赋值给了变量sum。

这里初学者需要注意的是，参数和返回值的名字是没有特别含义的。调用者main中的参数名字a和b，和函数定义sum中的参数名字a和b只是碰巧一样而已，它们完全可以不一样，而且名字之间没有关系，sum函数中不能使用main函数中的名字，反之也一样。调用者main中的sum变量和sum函数中的sum变量的名字也是碰巧一样而已，完全可以不一样。另外，变量和函数可以取一样的名字，但一样不代表有特别的含义。

调用函数如果没有参数要传递，也要加括号()，如print3Lines()。
传递的参数不一定是个变量，可以是常量，也可以是某个运算表达式，可以是某个函数的返回结果。比如：System.out.println(sum(3,4));，第一个函数调用sum(3,4)，传递的参数是常量3和4，第二个函数调用System.out.println传递的参数是sum(3,4)的返回结果。

关于参数传递，简单总结一下，定义函数时声明参数，实际上就是定义变量，只是这些变量的值是未知的，调用函数时传递参数，实际上就是给函数中的变量赋值。

函数可以调用同一个类中的其他函数，也可以调用其他类中的函数，比如：

int a = 23;
System.out.println(Integer.toBinaryString(a));

调用Integer类中的toBinaryString函数，toBinaryString是Integer类中修饰符为public static的函数，表示输出一个整数的二进制表示。

对于需要重复执行的代码，可以定义函数，然后在需要的地方调用，这样可以减少重复代码。对于复杂的操作，可以将操作分为多个函数，会使得代码更加易读。

我们知道，程序执行基本上只有顺序执行、条件执行和循环执行，但更完整的描述应该包括函数的调用过程。程序从main函数开始执行，碰到函数调用的时候，会跳转进函数内部，函数调用了其他函数，会接着进入其他函数，函数返回后会继续执行调用后面的语句，返回到main函数并且main函数没有要执行的语句后程序结束。

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