GESP（青少年软件编程等级考试）C++ 等级考试中，函数是重要的考察内容。下面从基础概念、函数定义与声明、参数传递、返回值、递归函数等方面为你详细介绍：

1. 函数的基本概念

函数是一段完成特定任务的独立代码块，它将复杂的程序分解为多个小的、易于管理的部分，提高了代码的复用性和可维护性。在 C++ 中，有库函数（如 cout、sqrt 等）和自定义函数。

2. 函数的定义与声明

函数定义

函数定义包含函数头和函数体两部分，基本格式如下：

返回类型 函数名(参数列表) {
    // 函数体
    语句;
    return 返回值; // 如果返回类型为 void，则可以省略 return 语句
}

• 返回类型：指定函数返回值的数据类型，如 int、double、void（表示不返回值）等。
• 函数名：遵循标识符命名规则，应具有描述性，便于理解函数的功能。
• 参数列表：可以为空，也可以包含一个或多个参数，每个参数由数据类型和参数名组成，多个参数之间用逗号分隔。
• 函数体：包含实现函数功能的具体代码。

例如，定义一个计算两个整数之和的函数：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

函数声明

函数声明是为了让编译器在调用函数之前知道函数的存在、返回类型和参数列表。如果函数定义在调用之后，就需要在调用之前进行声明。声明的格式为：

返回类型 函数名(参数列表);

例如：

int add(int a, int b);

3. 函数的调用

函数调用是指在程序中使用函数完成特定任务。调用函数时，需要提供与函数定义中参数列表相匹配的实际参数。调用格式为：

函数名(实参列表);

如果函数有返回值，可以将返回值赋给一个变量或在表达式中使用。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
int add(int a, int b);

int main() {
    int num1 = 5, num2 = 3;
    int result = add(num1, num2); // 函数调用
    cout << "两数之和为: " << result << endl;
    return 0;
}

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

4. 函数的参数传递

值传递

值传递是将实参的值复制一份传递给形参，在函数内部对形参的修改不会影响到实参。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout << "函数内部: a = " << a << ", b = " << b << endl;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(x, y);
    cout << "函数外部: x = " << x << ", y = " << y << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，swap 函数内部交换了 a 和 b 的值，但 x 和 y 的值在 main 函数中并没有改变。

引用传递

引用传递是将实参的引用（别名）传递给形参，在函数内部对形参的修改会直接影响到实参。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout << "函数内部: a = " << a << ", b = " << b << endl;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(x, y);
    cout << "函数外部: x = " << x << ", y = " << y << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，swap 函数内部交换了 a 和 b 的值，由于 a 和 b 是 x 和 y 的引用，所以 x 和 y 的值在 main 函数中也被交换了。

5. 函数的返回值

函数的返回值是函数执行完毕后返回给调用者的结果。返回值的类型必须与函数定义中指定的返回类型一致。使用 return 语句返回值，return 语句会终止函数的执行，并将值返回给调用者。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int square(int num) {
    return num * num;
}

int main() {
    int number = 5;
    int result = square(number);
    cout << number << " 的平方是: " << result << endl;
    return 0;
}

6. 递归函数

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。递归函数通常包含两个部分：递归终止条件和递归调用。例如，计算阶乘的递归函数：

#include <iostream>
using namespace std;

int factorial(int n) {
    if (n == 0 || n == 1) {
        return 1; // 递归终止条件
    } else {
        return n * factorial(n - 1); // 递归调用
    }
}

int main() {
    int num = 5;
    int result = factorial(num);
    cout << num << " 的阶乘是: " << result << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，factorial 函数在 n 等于 0 或 1 时返回 1，这是递归终止条件；否则，函数会调用自身计算 n - 1 的阶乘，这是递归调用。

7. 函数的重载

函数重载是指在同一个作用域内定义多个同名函数，但它们的参数列表不同（参数个数、参数类型或参数顺序不同）。编译器会根据调用时提供的实参类型和数量来选择合适的函数。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int intResult = add(3, 5);
    double doubleResult = add(3.2, 5.6);
    cout << "整数相加结果: " << intResult << endl;
    cout << "浮点数相加结果: " << doubleResult << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，add 函数被重载了两次，一次用于处理整数相加，一次用于处理浮点数相加。编译器会根据实参的类型自动选择合适的函数。

8. 内联函数

内联函数是一种特殊的函数，使用 inline 关键字声明。内联函数在编译时会将函数体的代码直接插入到调用处，避免了函数调用的开销，提高了程序的执行效率。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

inline int square(int num) {
    return num * num;
}

int main() {
    int number = 5;
    int result = square(number);
    cout << number << " 的平方是: " << result << endl;
    return 0;
}

需要注意的是，inline 只是对编译器的一个建议，编译器可能会根据具体情况决定是否将函数内联展开。

掌握以上函数的相关知识，并通过大量的练习，你就能在 GESP C++ 等级考试中更好地应对与函数相关的题目。