C++第4章 函数.ppt

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1、第四章 函数12/29/2022练习n编写一个求阶乘的函数，利用该函数完成第四章课后习题第8题。n编写一个判断素数的函数（是素数返回1，否则返回0），利用该函数完成第四章课后习题第10题。引例利用海伦公式计算任意三角形的面积#include#includevoid main()float s,a,b,c,p;coutabc;p=(a+b+c)/2;s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c);cout三角形的面积是：sy?x:y;return(z);函数返回值类型函数返回值类型,若为若为int可省略可省略形式参数，必须分别列形式参数，必须分别列出每个参数的类型出每个参数的类型结束函数的

2、执行，结束函数的执行，返回到调用处返回到调用处函数的返回值，必函数的返回值，必须与函数类型一致须与函数类型一致 形式参数形式参数是调用该是调用该函数时需要函数处理的函数时需要函数处理的数据。数据。返回值返回值是函数调用是函数调用完后回应给调用者的结完后回应给调用者的结果。果。函数名函数名函数的定义无参函数无参函数void prn(void)cout“the max is”;函数类型，无返回函数类型，无返回值时值时void不可省略不可省略形式参数，无参形式参数，无参数时可省略数时可省略void函数名函数名return；函数类型为函数类型为void，所，所有无有无return语句语句 函数调用函数

3、调用 函数的功能是通过在程序中对其调用来实现的。调用一个函数，就是把控制权转去执行该函数的函数体，函数体执行完之后，再将控制权转到调用函数处。无参函数的调用格式一般为：函数名()有参函数的调用格式一般为：函数名()中的参数称为实际参数或实参实参。函数的调用函数的调用（先定义，后调用）#include /函数定义函数定义void main(void)int a,b,c;cinab;c=max(a,b);prn();coutcendl;执行过程：执行过程：Main函数函数调用函数调用函数max调用函数调用函数prnmax函数函数函数体函数体prn函数函数函数体函数体函数调用的使用方式如下：(1)对

4、于有返回值的函数，调用出现在表达式中。(2)对于没有返回值的函数，函数调用只能通过函数调用语句实现。函数调用方式函数调用方式：赋值赋值 如：c=max(a,b);表达式中表达式中 c=1+max(x,y);coutab;c=max(a,b);/函数表达式函数表达式prn();/函数语句函数语句coutcendl;5x3y5a3b实际参数实际参数，必须与形式参数个数相等，必须与形式参数个数相等，类型一致，按顺序对应！多于一个时以类型一致，按顺序对应！多于一个时以逗号分隔逗号分隔,实参可以为表达式实参可以为表达式传值调用：实参传给形参传值调用：实参传给形参（单向）（单向）。形参改变不会。形参改变不

5、会影响实参影响实参练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积函数名函数名函数类型函数类型（形参表）（形参表）函数体函数体return 语句语句 练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积area函数类型函数类型（形参表）（形参表）函数体函数体return 语句语句 练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积area函数类型函数类型（float r）函数体函数体return 语句语句 练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调

6、用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积areafloat（float r）函数体函数体return 语句语句 练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积areafloat（float r）float a;a=3.14159*r*r;return a;练习练习定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算定义计算圆面积的函数，利用函数调用计算圆环面积圆环面积float area（float r）float a;a=3.14159*r*r;return a;void main()float r,R,s;cout“input r

7、 and R:”rR;s=area(R)-area(r);cout“圆环面积是：圆环面积是：”sendl;调用函数格式，调用函数格式，函数名（实参表）函数名（实参表）有返回值，在表达式中调用有返回值，在表达式中调用无返回值，单独成语句调用无返回值，单独成语句调用调用时，注意参数传递！调用时，注意参数传递！（值传递）（值传递）实参将值副本传给实参将值副本传给形参，形参改变不形参，形参改变不影响实参。影响实参。例例：void main()int a=3,b=4;swap(a,b);cout“a=”a“,b=”b;void swap(int x,int y)int temp;temp=x;x=y;y

8、=temp;cout“x=”x“,y=”y;abyx传传值值34?34执行函数43输出结果输出结果？函数的原型说明n函数说明函数说明q定义性说明定义性说明：函数：函数的定义部分的定义部分 q原型说明原型说明：引用性：引用性说明，针对调用在说明，针对调用在前而函数定义在后前而函数定义在后的情况的情况void swap(int x,int y)；void main()int a=3,b=4;swap(a,b);cout“a=”a“,b=”b;void swap(int x,int y)int temp;temp=x;x=y;y=temp;cout“x=”x“,y=”y;保证编译器遇到函数调用语句保

9、证编译器遇到函数调用语句前先看到关于函数的说明！前先看到关于函数的说明！void swap(int,int)；函数的设计n目的：为了方便多次使用相同的代码段（功能）目的：为了方便多次使用相同的代码段（功能）而设计的。而设计的。q确定函数的功能（单一功能）确定函数的功能（单一功能）n可根据功能对函数命名可根据功能对函数命名q确定函数参数确定函数参数n要实现函数功能必须预知的条件（入口）要实现函数功能必须预知的条件（入口）q确定返回值确定返回值n函数调用后应该得到的结果（出口）函数调用后应该得到的结果（出口）n有结果，定义返回值类型（单个结果）有结果，定义返回值类型（单个结果）n做输出，无返回值类

10、型，做输出，无返回值类型，void（不可省）（不可省）练习n编写一个判断素数的函数，如果是素数，返回1；如果不是素数，返回0。n求解20以内的素数和n求100以内的素数倒数和n验证哥德巴赫猜想：任意一个大于6的偶数都可以表示成两个素数之和。函数的嵌套和递归调用 VC+不允许在一个函数体内再定义另一不允许在一个函数体内再定义另一个函数，任一函数的定义均是独立的，函数之个函数，任一函数的定义均是独立的，函数之间是平等的和平行的，即间是平等的和平行的，即不能嵌套定义函数不能嵌套定义函数。但是但是可以嵌套调用函数可以嵌套调用函数，即在一个函数中，即在一个函数中又调用另一个函数！又调用另一个函数！mai

11、n函数函数调用调用a函数函数a函数函数调用调用b函数函数b函数函数a函数结束函数结束b函数结束函数结束main结束结束20递归调用 n递归调用递归调用q直接递归直接递归：在函数：在函数A的定义中出现调用的定义中出现调用A的情况的情况q间接递归间接递归：在函数：在函数A的定义中调用的定义中调用B函数，函数，而在而在B函数的定义中函数的定义中调用调用A函数函数#includelong int f(int n)if(n=0|n=1)return 1;return n*f(n-1);void main()cout1)课堂练习课堂练习 void f(int b,int t)int m;if(bt)m=(

12、b+t)/2;coutm;f(b,m-1);f(m+1,t);void main()f(1,6);23内联函数n内联函数内联函数q把函数体的代码直接插入到调用处，将调用函数的把函数体的代码直接插入到调用处，将调用函数的方式改为顺序执行直接插入的程序代码，这样可减方式改为顺序执行直接插入的程序代码，这样可减少程序的执行时间少程序的执行时间n实质：实质：以空间换时间以空间换时间n要求要求q函数定义前加关键字函数定义前加关键字inlineq函数体内含函数体内含循环，循环，switch和复杂的和复杂的if嵌套语句嵌套语句不要不要使用使用参数特殊的函数n具有缺省参数值的函具有缺省参数值的函数数 在调用函

13、数时，若在调用函数时，若明确给出了实参的值，明确给出了实参的值，则使用相应实参的值；则使用相应实参的值；若没有给出相应的实若没有给出相应的实参，则使用缺省的值。参，则使用缺省的值。int sum(int n=20)int s=0,i;for(i=1;im;sum(m);sum();25具有缺省参数值的函数n要求要求q缺省参数的说明必须出现在函数调用之前：缺省参数的说明必须出现在函数调用之前：n函数的定义放在最前面；函数的定义放在最前面；n先给出原型说明，在其中依次列出参数的缺省先给出原型说明，在其中依次列出参数的缺省值，值，不能重复指定不能重复指定；例如：例如：int sum(int n=20

14、）；）；或者或者 int sum(int=20);q参数的缺省值可以是表达式，但表达式用到的参数的缺省值可以是表达式，但表达式用到的量必须有确定的值；量必须有确定的值；q具有缺省值的参数可有多个，必须位于参数表具有缺省值的参数可有多个，必须位于参数表的最右边。的最右边。例：例：float V(float a,float b=10,float c=20)26函数重载n指不同功能的函数可以具有相同的函数名。指不同功能的函数可以具有相同的函数名。#include int sum(int x,int y)return(x+y);float sum(float x,float y)return(x+y)

15、;要求：要求：1、定义的重载函数必须、定义的重载函数必须具有不同的参数个数或不具有不同的参数个数或不同的参数类型；同的参数类型；2、仅返回值不同不能定、仅返回值不同不能定义为重载函数义为重载函数void main(void)coutsum(3,5);coutsum(1.0,3.5);作用域n定义定义程序中所说明的标识符在哪一个区间内有效程序中所说明的标识符在哪一个区间内有效，即在，即在哪一个区域内可以使用或引用该标识哪一个区域内可以使用或引用该标识符符。n分类分类q块作用域块作用域q文件作用域文件作用域q函数原型作用域函数原型作用域q函数作用域函数作用域q类作用域类作用域28块作用域n块块用花

16、括号括起来的一部分程序称为一个块。用花括号括起来的一部分程序称为一个块。n块作用域块作用域 在块内说明的标识符只能在该块内使用。在块内说明的标识符只能在该块内使用。n局部变量局部变量在一个函数内部定义的变量或在一个块中定义的变在一个函数内部定义的变量或在一个块中定义的变量。量。29块作用域例如：例如：float f1(void)int a,b;int c;c=a+b;c c只在该只在该复合语句复合语句中有效中有效在在f1f1函数函数内内a,ba,b始终始终有效有效30块作用域 float f1(void)int a,b;int c;c=a+b;当标识符具有不同的作用域时，允许标识符同名当标识符

17、具有不同的作用域时，允许标识符同名int c;局部优先局部优先31块作用域注意：注意：在在for语句语句中说明的循环控中说明的循环控制变量具有块作用域，其制变量具有块作用域，其作用域为作用域为包含包含for语句的那语句的那个内层块个内层块，而不仅作用于，而不仅作用于for语句；语句；void main(void)for(int i=0;i5;i+)int j=0;cout+jt;cout“i=“i;cout“j=“0)goto label;return x;label:return x;34文件作用域n全局变量全局变量 在函数外定义的变量或用在函数外定义的变量或用extern说明的变量。说明的

18、变量。n文件作用域文件作用域 全局变量的作用域称为文件作用域。全局变量的作用域称为文件作用域。n缺省值缺省值 从全局变量定义的地方开始到源文件结束从全局变量定义的地方开始到源文件结束注意：注意：在块作用域内变量与全局变量同名时，局在块作用域内变量与全局变量同名时，局部变量优先，但可在块作用域内通过作用域运算部变量优先，但可在块作用域内通过作用域运算符符“:”引用与局部变量同名的全局变量引用与局部变量同名的全局变量 35文件作用域例例:#include int x=100;void main(void)int x=200;x+=:x;int x=500;:x+=x;coutxendl;cout:

19、xendl;36文件作用域例例:#include int a=2;void main(void)int b=2,c=3;+a;c+=+b;if(+a|+b|+c)couta b cendl;int a=3,c;c=b*3;a+=c;couta b cendl;a+=c;couta b cendl;4 3 65 12 3 91310 3 6逻辑运算优逻辑运算优化的副作用化的副作用37逻辑运算优化n求逻辑表达式的过程中，一旦一旦能确定表达式的值，就不必就不必再逐步求值了！if(+a|+b|+c)当逻辑表达式中有改变变量值的运算时，尤其要当逻辑表达式中有改变变量值的运算时，尤其要注意这种优化带来的副

20、作用！注意这种优化带来的副作用！a先自增先自增1，结果非，结果非0，则，则该逻辑运算表达式结果为该逻辑运算表达式结果为1。表达式计算结束！表达式计算结束！不必再求值，不必再求值，b、c没有机会自增没有机会自增1逻辑运算优化练习：练习：下列表达式中，下列表达式中，a、b、c的初值均为的初值均为0,执行表达式后，执行表达式后，a、b、c的值为多少？的值为多少？c=a+|+b|c+;a:1、b:1、c:1c=+a&+b&c+;a:1、b:1、c:0存储类n存储类规定了存储类规定了变量的生存期变量的生存期，即何时为变量分配，即何时为变量分配内存空间以及何时回收为变量分配的内存空间。内存空间以及何时回收

21、为变量分配的内存空间。n程序在内存中占用的程序在内存中占用的存储空间分为三部分存储空间分为三部分：n分类分类q自动类型、静态类型、寄存器类型、外部类型自动类型、静态类型、寄存器类型、外部类型 程序区程序区静态存储区静态存储区动态存储区动态存储区存放可执行程序的程序代码存放可执行程序的程序代码指在指在程序运行期间分配固定程序运行期间分配固定的存储空间，如全局变量的存储空间，如全局变量指在指在程序运行期间根据需要进行动程序运行期间根据需要进行动态分配存储空间，如局部变量，函态分配存储空间，如局部变量，函数的形参变量等数的形参变量等40自动类型变量（auto)n动态存储变量动态存储变量，当执行到变量

22、作用域开始处，当执行到变量作用域开始处，动态地分配存储空间，当执行到结束变量作用域动态地分配存储空间，当执行到结束变量作用域处收回空间。处收回空间。nC+默认局部变量为默认局部变量为auto，若未明确赋值，变若未明确赋值，变量的初值不定，全局变量不能为量的初值不定，全局变量不能为auto。41静态类型变量(static)静态类型变量均有静态类型变量均有确定的初值，当说确定的初值，当说明变量明变量未指定初值未指定初值时时，编译器设，编译器设其初其初值为值为0；在程序开始执行时在程序开始执行时为变量分配空间并为变量分配空间并赋初值，空间保留赋初值，空间保留至程序结束。至程序结束。int t()st

23、atic int i=100;i+=5;return i;void main()cout“i=”t()endl;cout“i=”t()endl;可否用可否用i代替代替?42【例】求程序运行结果 int f(int a)int b=0;static int c=3;b+;c+;return a+b+c;void main()int a=2,i;for(i=0;i3;i+)coutsetw(4)f(a);aibc(static)f(a)2001471015820169【结果】7 8 9 静态类型变量(static)【例】求程序运行结果 int f(int a,int b)static int m=

24、0,i=2;i+=m+1;m=i+a+b;return m;void main()int k=4,m=1,p;p=f(k,m);coutp;p=f(k,m);coutp;kmabi(static)m(static)414123084141312 817【结果】8，17 静态类型变量(static)寄存器类型变量(用register修饰的局部变量)n动态存储方式，不为该类型的变量分配内存空间，动态存储方式，不为该类型的变量分配内存空间，尽可能直接分配使用尽可能直接分配使用CPU上的寄存器，主要用于控上的寄存器，主要用于控制循环次数的临时变量。制循环次数的临时变量。45外部类型变量（用extern

25、修饰的变量)n外部类型变量一定是全局变量；外部类型变量一定是全局变量；n变量值存放在主存储器的静态存储区静态存储区n程序执行开始至结束，始终占用该存储空间 n定义定义q同一个源程序文件中定义的全局变量，定义性说明同一个源程序文件中定义的全局变量，定义性说明在后而使用在前时；在后而使用在前时；q若干个文件组成一个完整程序时，在一个源文件中若干个文件组成一个完整程序时，在一个源文件中定义的全局变量被其他若干个源程序文件引用时，定义的全局变量被其他若干个源程序文件引用时，引用的文件使用外部说明语句来说明。引用的文件使用外部说明语句来说明。46【例】求程序运行结果 void num()extern i

26、nt x,y;int a=15,b=10;x=a-b;y=a+b;int x,y;void main()int a=7,b=5;x=a+b;y=a-b;num();coutx,y;【讨论】如果第二行不加上extern呢？结果？结果：5,25 结果：12,2 编译预处理n编译预处理编译预处理q在编译源程序之前，由单独的编译预处理程序对源在编译源程序之前，由单独的编译预处理程序对源程序所做的加工处理过程；程序所做的加工处理过程；q编译预处理编译预处理不属于不属于C+语法范畴语法范畴，所以在编译预处，所以在编译预处理指令理指令前加前加“#”与与C+语句区分开；语句区分开；q每条预处理指令单独占一行。

27、每条预处理指令单独占一行。n编译预处理指令分类编译预处理指令分类q文件包含文件包含q宏定义宏定义q条件编译条件编译 48文件包含n文件包含指将另外的文件包含到本文件之中文件包含指将另外的文件包含到本文件之中.q#include:从系统指定的方式检索，通从系统指定的方式检索，通常是常是C+预定义的文件；预定义的文件；q#include“文件名文件名”:从当前工作目录开始查找，从当前工作目录开始查找，通常是用户自定义的文件；通常是用户自定义的文件；49宏定义n 不带参数的宏定义不带参数的宏定义 用一个指定的标识符（名字）来代表一个字符用一个指定的标识符（名字）来代表一个字符或字符串；或字符串；#d

28、efine PI 3.14159 area=PI*r*r;宏代换为：宏代换为：area=3.14159*r*r;注意：注意：q#define出现在函数外，有效范围为定义后到源文件结束；出现在函数外，有效范围为定义后到源文件结束；q宏名出现在字符串不代换；宏名出现在字符串不代换；q可引用已定义的宏名，层层转换。可引用已定义的宏名，层层转换。例如：例如：#define R 3.0#define PI 3.14159#define L 2*PI*R宏定义命令不是宏定义命令不是C+语语句，不允许命令后有分句，不允许命令后有分号，如果号，如果#define PI 3.14159;则则area=3.14159;*r*r；宏名做代换后才进行语宏名做代换后才进行语法检查：法检查：#define PI 3.1a159则则area=3.1a159*r*r;50宏定义n带参数的宏定义：带参数的宏定义：不是进行简单的字符串替换，还要进行参数替换。不是进行简单的字符串替换，还要进行参数替换。例：例：#define R(a,b)a*b area=R(3,2);/area=2*3;例：例：#define PI 3.14159#define S(r)PI*r*r area=S(a+b);/area=PI*a+b*a+b;area=S(a+b);/area=PI*(a+b)*(a+b);51