chap3C清华大学郑莉.pptx

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1、1本章主要内容函数的声明和调用函数间的参数传递内联函数带默认形参值的函数函数重载C+系统函数第1页/共66页2函数的声明函数是面向对象程序设计中，对功能的抽象函数声明的语法形式类型标识符 函数名（形式参数表）语句序列函数的声明与使用是被初始化的内部变量，寿命和可见性仅限于函数内部若无返回值，写void第2页/共66页3函数的声明形式参数表 name1,name2,.,namen函数的返回值由 return 语句给出，例如：return 0无返回值的函数（void类型），不必写return语句。函数的声明与使用第3页/共66页4函数的调用调用前先声明函数原型：在调用函数中，或程序文件中所有函数之

2、外，按如下形式说明：类型标识符 被调用函数名（含类型说明的形参表）;调用形式 函数名（实参列表）嵌套调用函数可以嵌套调用，但不允许嵌套定义。递归调用函数直接或间接调用自身。函数的声明与使用第4页/共66页5例3-1编写一个求x的n次方的函数#include using namespace std;doublepower(double x,int n);int main()cout 5 to the power 2 is power(5,2)endl;doublepower(double x,int n)double val=1.0;while(n-)val=val*x;return(val);

3、函数的声明与使用第5页/共66页6运行结果：5 to the power 2 is 25例3-1编写一个求x的n次方的函数函数的声明与使用第6页/共66页7例3-2 数制转换题目：输入一个8位二进制数，将其转换为十进制数输出。例如：11012=1(23)+1(22)+0(21)+1(20)=1310 所以，如果输入1101，则应输出13函数的声明与使用第7页/共66页#include using namespace std;double power(double x,int n);int main()int i;int value=0;char ch;cout=0;i-)cin ch;if(c

4、h=1)value+=int(power(2,i);cout Decimal value is valueendl;double power(double x,int n)double val=1.0;while(n-)val*=x;return(val);运行结果：运行结果：Enter an 8 bit binary number 01101001Decimal value is 1058第8页/共66页9例3-3编写程序求的值其中arctan用如下形式的级数计算：直到级数某项绝对值不大于10-15为止；和x均为double型。函数的声明与使用第9页/共66页#includeusing na

5、mespace std;int main()double a,b;double arctan(double x);/函数原型声明 a=16.0*arctan(1/5.0);b=4.0*arctan(1/239.0);/注意：因为整数相除结果取整，/如果参数写1/5，1/239，结果就都是0 coutPI=a-b1e-15)f=e/i;r=(i%4=1)?r+f:r-f ;e=e*sqr;i+=2;return r;运行结果：运行结果：PI=3.1415911第11页/共66页12例3-4寻找并输出11999之间的数m，它满足m、m2和m3均为回文数。回文：各位数字左右对称的整数。例如：11满足

6、上述条件 112=121，113=1331。分析：10取余的方法，从最低位开始，依次取出该数的各位数字。按反序重新构成新的数，比较与原数是否相等，若相等，则原数为回文。函数的声明与使用第12页/共66页#include using namespace std;int main()bool symm(long n);long m;for(m=11;m1000;m+)if(symm(m)&symm(m*m)&symm(m*m*m)coutm=m m*m=m*m m*m*m=m*m*mendl;13第13页/共66页bool symm(long n)long i,m;i=n;m=0;while(i)

7、m=m*10+i%10;i=i/10 ;return(m=n);14第14页/共66页运行结果：m=11 m*m=121 m*m*m=1331m=101 m*m=10201 m*m*m=1030301m=111 m*m=12321 m*m*m=136763115第15页/共66页16例3-5计算如下公式，并输出结果：其中r、s的值由键盘输入。SIN x的近似值按如下公式计算，计算精度为10-6：函数的声明与使用第16页/共66页#include#includeusing namespace std;int main()double k,r,s;double tsin(double x);cou

8、tr;couts;if(r*r=s*s)k=sqrt(tsin(r)*tsin(r)+tsin(s)*tsin(s);else k=tsin(r*s)/2;coutk=p);return g;运行结果：r=5s=81.3778118第18页/共66页19例3-6投骰子的随机游戏游戏规则是：每个骰子有六面，点数分别为1、2、3、4、5、6。游戏者在程序开始时输入一个无符号整数，作为产生随机数的种子。每轮投两次骰子，第一轮如果和数为7或11则为胜，游戏结束；和数为2、3或12则为负，游戏结束；和数为其它值则将此值作为自己的点数，继续第二轮、第三轮.直到某轮的和数等于点数则取胜，若在此前出现和数为7

9、则为负。由rolldice函数负责模拟投骰子、计算和数并输出和数。函数的声明与使用第19页/共66页#include#include using namespace std;int rolldice(void);int main()int gamestatus,sum,mypoint;unsigned seed;coutseed;/输入随机数种子 srand(seed);/将种子传递给rand()sum=rolldice();/第一轮投骰子、计算和数20第20页/共66页 switch(sum)case 7:/如果和数为7或11则为胜,状态为1 case 11:gamestatus=1;bre

10、ak;case 2:/和数为2、3或12则为负,状态为2 case 3:case 12:gamestatus=2;break;default:/其它情况,游戏尚无结果,状态为0,记下点数,为下一轮做准备 gamestatus=0;mypoint=sum ;coutpoint is mypointendl;break;21第21页/共66页 while(gamestatus=0 )/只要状态仍为 0,就继续进行下一轮 sum=rolldice();if(sum=mypoint)/某轮的和数等于点数则取胜,状态置为1 gamestatus=1 ;else if(sum=7 )/出现和数为7则为负,

11、状态置为2 gamestatus=2;/当状态不为0时上面的循环结束,以下程序段输出游戏结果 if(gamestatus=1 )coutplayer winsn;else coutplayer losesn;22第22页/共66页rand函数原型：int rand(void);所需头文件：功能和返回值：求出并返回一个伪随机数srand函数原型：void srand(unsigned int seed);参数：seed产生随机数的种子。所需头文件：功能：为使rand()产生一序列伪随机整数而设置起始点。使用1作为seed参数，可以重新初化rand()。23第23页/共66页int rolldic

12、e(void)/投骰子、计算和数、输出和数 int die1,die2,worksum;die1=1+rand()%6;die2=1+rand()%6;worksum=die1+die2;coutplayer rolled die1+die2=worksumendl;return worksum;24第24页/共66页运行结果2：Please enter an unsigned integer:23player rolled 6+3=9point is 9player rolled 5+4=9player wins25第25页/共66页26函数调用的执行过程函数的声明与使用main()调fun

13、()结束fun()返回保存：返回地址当前现场恢复：主调程序现场返回地址第26页/共66页27嵌套调用函数的声明与使用main调fun1()结束fun1()调fun2()返回fun2()返回第27页/共66页28例3-6 输入两个整数，求平方和。#include using namespace std;int main()int a,b;int fun1(int x,int y);cinab;couta、b的平方和：fun1(a,b)endl;函数的声明与使用第28页/共66页int fun1(int x,int y)int fun2(int m);return(fun2(x)+fun2(y);

14、int fun2(int m)return(m*m);运行结果：3 4a、b的平方和：2529第29页/共66页30递归调用函数直接或间接地调用自身，称为递归调用。递归过程的两个阶段：递推：4!=43!3!=32!2!=21!1!=10!0!=1未知 已知回归：4!=43!=243!=32!=62!=21!=21!=10!=10!=1未知 已知函数的声明与使用第30页/共66页31例3-8 求n!分析：计算n!的公式如下：这是一个递归形式的公式，应该用递归函数实现。函数的声明与使用第31页/共66页源程序：#include using namespace std;long fac(int n)

15、long f;if(n0)coutn0,data error!endl;else if(n=0)f=1;else f=fac(n-1)*n;return(f);32第32页/共66页int main()long fac(int n);int n;long y;coutn;y=fac(n);coutn!=yendl;运行结果：Enter a positive integer:88!=4032033第33页/共66页34例3-9用递归法计算从n个人中选择k个人组成一个委员会的不同组合数。分析：由n个人里选k个人的组合数=由n-1个人里选k个人的组合数 +由n-1个人里选k-1个人的组合数当n=k或

16、k=0时，组合数为1函数的声明与使用第34页/共66页#includeusing namespace std;int main()int n,k;int comm(int n,int k);cinnk;coutcomm(n,k)n )return 0;else if(n=k|k=0 )return 1;else return comm(n-1,k)+comm(n-1,k-1);运行结果：18 5856835第35页/共66页36例3-10汉诺塔问题有三根针A、B、C。A针上有N个盘子，大的在下，小的在上，要求把这N个盘子从A针移到C针，在移动过程中可以借助B针，每次只允许移动一个盘，且在移动过

17、程中在三根针上都保持大盘在下，小盘在上。函数的声明与使用ABC第36页/共66页分析：将n 个盘子从A针移到C针可以分解为下面三个步骤：将A 上n-1个盘子移到 B针上（借助C针）;把A针上剩下的一个盘子移到C针上;将n-1个盘子从B针移到C针上（借助A针）;事实上，上面三个步骤包含两种操作：将多个盘子从一个针移到另一个针上，这是一个递归的过程。hanoi函数实现。将1个盘子从一个针上移到另一针上。用move函数实现。第37页/共66页#include using namespace std;void move(char getone,char putone)cout getone puton

18、eendl;void hanoi(int n,char one,char two,char three)void move(char getone,char putone);if(n=1)move(one,three);else hanoi(n-1,one,three,two);move(one,three);hanoi(n-1,two,one,three);38第38页/共66页int main()void hanoi(int n,char one,char two,char three);int m;coutm;coutthe steps to moving m diskes:CA-BC-

19、BA-CB-AB-CA-C40第40页/共66页41函数的参数传递机制 传递参数值在函数被调用时才分配形参的存储单元。实参可以是常量、变量或表达式。实参类型必须与形参相符。传递时是传递参数值，即单向传递。函数的声明与使用第41页/共66页42函数的参数传递机制 参数值传递举例XN被调函数：被调函数：主调函数：主调函数：3 2.5AD=power(A,3)2.53double power(double X,int N)函数的声明与使用第42页/共66页43例3-11 输入两 整数交换后输出#includeusing namespace std;void Swap(int a,int b);int

20、 main()int x(5),y(10);coutx=x y=yendl;Swap(x,y);coutx=x y=yendl;return 0;函数的声明与使用第43页/共66页void Swap(int a,int b)int t;t=a;a=b;b=t;运行结果:x=5 y=10 x=5 y=1044第44页/共66页a=b;5 x10 y5 a10 b执行主函数中的函数调用Swap(x,y);t=a;5 x10 y5 a10 b5tb=t;5 x10 y10 a5 b5t5 x10 y10 a10 b5t在Swap子函数中返回主函数以后5x10y4545第45页/共66页46函数的参数

21、传递 用引用做形参引用(&)是标识符的别名,例如:int i,j;int&ri=i;/建立一个int型的引用ri,并将其 /初始化为变量i的一个别名j=10;ri=j;/相当于 i=j;声明一个引用时，必须同时对它进行初始化，使它指向一个已存在的对象。一旦一个引用被初始化后，就不能改为指向其它对象。引用可以作为形参 void swap(int&a,int&b).函数的声明与使用第46页/共66页47例3-12 输入两个整数交换后输出#includeusing namespace std;void Swap(int&a,int&b);int main()int x(5),y(10);coutx=

22、x y=yendl;Swap(x,y);coutx=x y=yendl;return 0;void Swap(int&a,int&b)int t;t=a;a=b;b=t;函数的声明与使用运行结果运行结果:x=5 y=10 x=10 y=5第47页/共66页t=a;x5t5x 的别名axy510y 的别名x 的别名aby 的别名x 的别名abx10y10a=bb=t;y5t5y 的地址bxy105Swap(x,y);48第48页/共66页49内联函数声明与使用声明时使用关键字 inline。编译时在调用处用函数体进行替换,节省了参数传递、控制转移等开销。注意：内联函数体内不能有循环语句和swit

23、ch语句。内联函数的声明必须出现在内联函数第一次被调用之前。对内联函数不能进行异常接口声明。内联函数第49页/共66页50例3-14 内联函数应用举例#includeusing namespace std;inline double CalArea(double radius)return 3.14*radius*radius;int main()double r(3.0);double area;area=CalArea(r);coutareaendl;return 0;内联函数第50页/共66页51默认形参值的作用函数在声明时可以预先给出默认的形参值，调用时如给出实参，则采用实参值，否则采

24、用预先给出的默认形参值。例如：int add(int x=5,int y=6)return x+y;int main()add(10,20);/10+20 add(10);/10+6 add();/5+6带默认形参值的函数第51页/共66页52默认形参值的说明次序默认形参值必须从右向左顺序声明，并且在默认形参值的右面不能有非默认形参值的参数。因为调用时实参取代形参是从左向右的顺序。例：int add(int x,int y=5,int z=6);/正确int add(int x=1,int y=5,int z);/错误int add(int x=1,int y,int z=6);/错误带默认形

25、参值的函数第52页/共66页53默认形参值与函数的调用位置调用出现在函数体实现之前时，默认形参值必须在函数原形中给出；而当调用出现在函数体实现之后时，默认形参值需在函数实现时给出。例：int add(int x=5,int y=6);int main()add();/调用在实现前int add(int x,int y)return x+y;int add(int x=5,int y=6)return x+y;int main()add();/调用在实现后带默认形参值的函数第53页/共66页54默认形参值的作用域在相同的作用域内，默认形参值的说明应保持唯一，但如果在不同的作用域内，允许说明不同的

26、默认形参。例：int add(int x=1,int y=2);int main()int add(int x=3,int y=4);add();/使用局部默认形参值（实现3+4）void fun(void).add();/使用全局默认形参值（实现1+2）带默认形参值的函数第54页/共66页55重载函数的声明C+允许功能相近的函数在相同的作用域内以相同函数名声明，从而形成重载。方便使用，便于记忆。例：形参类型不同int add(int x,int y);float add(float x,float y);形参个数不同int add(int x,int y);int add(int x,int

27、 y,int z);函 数 重 载第55页/共66页56注意事项不要将不同功能的函数声明为重载函数，以免出现调用结果的误解、混淆。这样不好：int add(int x,int y);int add(int a,int b);编译器不以形参名来区分int add(int x,int y);void add(int x,int y);编译器不以返回值来区分int add(int x,int y)return x+y;float add(float x,float y)return x-y;函 数 重 载重载函数的形参必须不同:个数不同或类型不同。编译程序将根据实参和形参的类型及个数的最佳匹配来选择

28、调用哪一个函数。第56页/共66页57例3-16重载函数应用举例编写三个名为add的重载函数，分别实现两整数相加、两实数相加和两个复数相加的功能。#includeusing namespace std;struct complexdouble real;double imaginary;函 数 重 载第57页/共66页int main()int m,n;double x,y;complex c1,c2,c3;int add(int m,int n);double add(double x,double y);complex add(complex c1,complex c2);coutmn;c

29、outinteger m+n=add(m,n)endl;58第58页/共66页coutxy;coutreal number x+y=add(x,y)endl;coutc1.realc1.imaginary;coutc2.realc2.imaginary;c3=add(c1,c2);coutcomplex number(c1.real,c1.imaginary)+(c2.real,c2.imaginary)=(c3.real,c3.imaginary)n;59第59页/共66页int add(int m,int n)return m+n;double add(double x,double y)

30、return x+y;complex add(complex c1,complex c2)complex c;c.real=c1.real+c2.real;c.imaginary=c1.imaginary+c2.imaginary;return c;60第60页/共66页运行结果：Enter two integer:3 5integer 3+5=8Enter two real number:2.3 5.8real number 2.3+5.8=8.1Enter the first complex number:12.3 45.6Enter the second complex number:5

31、6.7 67.8complex number(12.3,45.6)+(56.7,67.8)=(69,113.4)61第61页/共66页62C+系统函数C+的系统库中提供了几百个函数可供程序员使用。例如：求平方根函数（sprt）、求绝对值函数（abs）等。使用系统函数时要包含相应的头文件。例如：math.h 或 cmath使用C+系统函数第62页/共66页63例3-17系统函数应用举例题目：从键盘输入一个角度值，求出该角度的正弦值、余弦值和正切值。分析：系统函数中提供了求正弦值、余弦值和正切值的函数：sin()、cos()、tan()，函数的说明在头文件math.h中。使用C+系统函数第63页/

32、共66页#include#includeusing namespace std;const double pi(3.14159265);int main()double a,b;cina;b=a*pi/180;coutsin(a)=sin(b)endl;coutcos(a)=cos(b)endl;couttan(a)=tan(b)(“活动子集”栏)Visual C+Documentation -Visual C+Documentation -Using Visual C+-Visual C+Programmers Guide -Run-Time Library Reference -Run Time Routines by Category -Run Time Routines by Category 使用C+系统函数第65页/共66页66感谢您的观赏！第66页/共66页