第4章笔记：函数与程序分解

本章问题

通过逐步可编译的程序掌握函数与程序分解，从现象走到语言规则、资源状态和工程证据。 七课组成一条从可编译现象到语言规则、对象状态和工程验证的链，不能拆成互不相干的语法点。

七课连接

• 函数契约与参数：规则 contract=precondition+postcondition；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“函数契约与参数”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 contract=precondition+postcondition 解释结果；严格边界为不得把“函数契约与参数”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《值传递、引用传递与const引用》的输入或约束。
• 值传递、引用传递与const引用：规则 copy versus alias is observable；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“值传递、引用传递与const引用”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 copy versus alias is observable 解释结果；严格边界为不得把“值传递、引用传递与const引用”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《返回值与值类别初识》的输入或约束。
• 返回值与值类别初识：规则 return transfers a value；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“返回值与值类别初识”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 return transfers a value 解释结果；严格边界为不得把“返回值与值类别初识”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《重载与默认参数》的输入或约束。
• 重载与默认参数：规则 overload resolution chooses best match；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“重载与默认参数”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 overload resolution chooses best match 解释结果；严格边界为不得把“重载与默认参数”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《递归与调用栈》的输入或约束。
• 递归与调用栈：规则 depth follows subproblem chain；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“递归与调用栈”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 depth follows subproblem chain 解释结果；严格边界为不得把“递归与调用栈”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《lambda与可调用对象》的输入或约束。
• lambda与可调用对象：规则 closure stores captures；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“lambda与可调用对象”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 closure stores captures 解释结果；严格边界为不得把“lambda与可调用对象”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《函数组合实验》的输入或约束。
• 函数组合实验：规则 small functions compose by contracts；实验任务为写一个能编译运行的最小程序展示“函数组合实验”，记录输入、关键对象状态、输出和编译命令，并用规则 small functions compose by contracts 解释结果；严格边界为不得把“函数组合实验”只写成语法模板；必须说明类型、所有权/生存期、失败输入、复杂度或并发可见性中与本节有关的边界；本节产物将作为《自动、动态与静态存储期》的输入或约束。

实验闭环

从空目录建立在线兼容的C++17程序，开启警告，运行本章两道代码题各四组测试，再新增一个失败用例。C++20扩展另作显式比较。保存编译命令、输入、输出、首个诊断和修复后的回归。涉及资源就画所有权，涉及容器就标迭代器有效性，涉及并发就画happens-before。

复盘

错题不能只记“粗心”。标记它属于阶段、类型、控制、对象生存期、所有权、异常、复杂度还是并发。更换输入与实现重做阶段卷；能解释规则为何阻止错误，并能展示反例，才算迁移成功。