函数和作用

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1、第2章 函数和作用域,2.1函数定义和调用 2.2C+函数特性 2.3作用域和存储类型 2.4名称空间,2.1 函数定义和调用,2.1.1函数定义 C+的任何一个程序都可由一个主函数和若干个子函数组合而成。主函数可以调用子函数，子函数还可以调用其他子函数。C+规定主函数名必须是main，而其他函数可以是库函数或自定义函数。 （1）主函数main不仅是程序的入口函数，而且与其他函数相比较还有许多使用上的限制。例如，它不能被其他函数调用，不能用inline和static来说明等。 （2）库函数，又称标准函数，是ANSI/ISO C+编译系统已经预先定义好的函数，程序设计时可根据实际需要，直接使用这

2、类函数，而不必重新定义。调用时，必须在程序中包含相应的头文件，并指明使用名称空间std。,2.1 函数定义和调用,（3）自定义函数是用户根据程序的需要，将某一个功能相对独立的程序定义成的一个函数，或将解决某个问题的算法用一个函数来组织。 与变量的使用规则相同，在C+程序中一定要先说明和定义函数，然后才能调用函数。 C+中每一个函数的定义都是由4个部分组成的，即函数名、函数类型、形式参数表和函数体，其定义的格式如下：,2.1.1 函数定义,其中，函数名应是一个合法有效的C+标识符；函数头的形式参数又简称为形参。 参数表中的每一个形参都是由形参的数据类型和形参名来构成， 根据上述定义格式，可以编写

3、一个函数sum，如图2.1所示，注意它们的书写规范。,图2.1 定义一个函数sum,2.1.1 函数定义,需要说明的是： (1) C/C+不允许在一个函数体中再定义函数，即禁止嵌套定义，但允许嵌套调用。 (2) 函数体也可不含有任何语句，这样的函数称为空函数，它仅为程序结构而设定，本身没有任何操作。 (3) 函数类型决定了函数所需要的返回值类型，它可以是除数组类型之外的任何有效的C+数据类型，包括引用、指针等。,2.1.1 函数定义,(4) 若函数类型为void时，则表示该函数没有返回值。但仍然可以在函数体中使用return语句“return ;”，此时可将“return;”语句理解为是函数体

4、花括号“”的作用，当流程遇到函数体的“”时，函数调用结束，控制权返回给主调函数。例如： void f1( int a) if (a 10) return; / return;一旦执行，后面的语句不再 被执行 当a10条件满足时，“return;”语句将控制权返回给主调函数。,2.1.2 函数的调用和声明,1. 函数的实参和形参 定义一个函数就是为了以后的调用。调用函数时，先写函数名，然后紧跟括号，括号里是实际调用该函数时所给定的参数，称为实际参数，简称实参，并与形参相对应。要注意形参和实参的区别： (1) 从模块概念来说，形参是函数的接口，是存在于函数内部的变量。而实参是存在于函数外部的变量。

5、它们不是同一个实体，也就是说，形参变量和实参变量所对应的内存空间不是同一个内存空间。 (2) 按函数定义时所指定的形参类型，实参除变量外还可以是数值或表达式等，而形参只能是变量。 (3) 形参在函数调用之前是不存在的，只有在发生函数调用时，函数中的形参才会被分配内存空间，然后执行函数体中的语句，而当调用结束后，形参所占的内存空间又会被释放。,2.1.2 函数的调用和声明,2. 函数的调用 函数调用的一般格式为： ( )； 调用函数时要注意：实参与形参的个数应相等，类型应一致，且按顺序对应，一一传递数据。 例如，下面的示例用来输出一个三角形的图案。,2.1.2 函数的调用和声明,例Ex_Call

6、 函数的调用 #include using namespace std; void printline( char ch, int n ) for (int i = 0 ; in ; i+) coutch; coutendl ; int main() int row = 5; for (int i = 0; irow; i+) printline(*, i+1); / A return 0; ,2.1.2 函数的调用和声明,程序运行的结果如下： 代码中，main函数的for循环语句共调用了5次printline函数(A句)，每次调用时因实参i+1值不断改变，从而使函数printline打印出来

7、的星号个数也随之改变。,2.1.2 函数的调用和声明,3. 函数的声明 由于前面函数printline的定义代码是放在main函数中调用语句A之前，因而A语句执行不会有问题。 但若将函数printline的定义代码放在调用语句A之后，即函数定义在后，而调用在前，就会产生“printline标识符未定义”的编译错误。 此时必须在调用前进行函数声明。,2.1.2 函数的声明,声明一个函数按下列格式进行： ( ); 可见，函数声明的格式是在函数头的后面加上分号“；”。但要注意，函数声明的内容应和函数的定义应相同。 例如，对于前面sum函数和最后一个printline函数可有如下声明： int sum

8、(int x, int y); void printline( char ch, int n );,2.1.3 值传递,函数的调用实质上就是参数传递， 在C+中，函数的参数传递有两种方式，一是按值传递，二是地址传递或引用传递。 这里先来说明按值传递的参数传递方法，地址传递或引用传递在以后来讨论。 当函数的形参定义成一般变量时，如前面printline和sum函数的形参都是一般变量，此时函数的参数传递就是按值传递方式，简称值传递，是指当一个函数被调用时，C+根据实参和形参的对应关系将实际参数的值一一传递给形参，供函数执行时使用。,2.1.3 值传递,值传递的特点是： (1) 若实参指定是一般变量

9、，则传递的是实参变量的值而不是实参变量的地址。 (2) 在执行函数代码时，由于对实参数据的操作最终是在形参的内存空间中进行，因此形参值的改变只是改变了形参的内存空间存储的值，而不会改变实参变量所对应的内存空间的值。 也就是说，即使形参的值在函数中发生了变化，函数调用结束后，实参的值不会受到影响。例如：,2.1.3 值传递,例Ex_SwapValue 交换函数两个参数的值。 #include using namespace std; void swap(float x, float y); / 函数原型说明 int main() float a = 20, b = 40; cout“a = “a

10、“, b = “b“n“; swap(a, b); / 函数调用 cout“a = “a“, b = “b“n“; return 0; void swap(float x, float y) / 函数定义 float temp; temp = x; x = y; y = temp; cout“x = “x“, y = “y“n“; ,2.1.3 值传递,程序的运行结果为：,可以看出，虽然函数swap中交换了两个形参x和y的值，但交换的结果并不能改变实参的值，所以调用该函数后，变量a和b的值仍然为原来的值。,2.1.4 函数的默认形参值,在C+中，允许在函数的声明或定义时给一个或多个参数指定默认

11、值。这样在调用时，可以不给出实际参数，而按指定的默认值进行工作。 例如： void delay(int loops = 1000) / 函数定义，1000为形 参loops的默认值 if ( 0 = loops) return; for (int i=0; iloops; i+); / 空循环，起延时作用 ,2.1.4 函数的默认形参值,这样，当有调用 delay()； / 和delay(1000)等效 程序就会自动将loops当作成1000的默认值来进行处理。 当然，也可在函数调用时指定相应的实际的参数值， 例如： delay(2000); / 形参loops的值为2000,2.1.4 函数

12、的默认形参值,在设置函数的默认形参值时要注意： (1) 当函数既有原型声明又有定义时，默认参数只能在原型声明中指定，而不能在函数定义中指定。 例如： void delay(int loops); / 函数原型声明 / void delay(int loops = 1000) / 错误：此时不能函数定义中指定默认参数 / ,2.1.4 函数的默认形参值,(2) 当一个函数中需要有多个默认参数时，则形参分布中，默认参数应严格从右到左逐次定义和指定，中间不能跳开。 例如： void display(int a, int b, int c = 3); / 合法 void display(int a,

13、int b = 2, int c = 3); / 合法 void display(int a = 1, int b = 2, int c = 3); / 合法：可以对所有的参数设置默认值 void display(int a, int b = 2, int c); / 错误：默认参数应从最右边开始 void display(int a = 1, int b = 2, int c); / 错误：默认参数应从最右边开始 void display(int a = 1, int b, int c = 3); / 错误：多个默认参数中间不能有非默认参数,2.1.4 函数的默认形参值,(3) 当带有默认参

14、数的函数调用时，系统按从左到右的顺序将实参与形参结合。 当实参的数目不足时，系统将按同样的顺序用声明或定义中的默认值来补齐所缺少的参数。 例如：,2.1.4 函数的默认形参值,例Ex_Default 在函数定义中设置多个默认参数 #include using namespace std; void display(int a, int b = 2, int c = 3) / 在函数定义中设置默认参数 cout“a = “a“, b = “b“, c = “c“n“; int main() display(1); display(1, 5); display(1, 7, 9); return 0

15、; 程序的运行结果为：,2.2 C+函数特性,在C+中，函数还有：嵌套调用、重载、内联调用以及递归调用等特性，相应的函数被称为嵌套函数、重载函数、内联函数和递归调用等。,2.2 C+函数特性,函数重载（overloaded）是C+对C的扩展，它允许多个同名的函数存在，但同名的各个函数的形参必须有区别：要么形参的个数不同；要么形参的个数相同，但参数类型有所不同。 优点：代码中使用函数的重载，不仅方便函数名的记忆，而且更主要的是完善了同一个函数的代码功能，给调用带来了许多方便。 下例程序中即是各种形式的sum函数都称为sum的重载函数。,2.2 C+函数特性,【例Ex_OverLoad】 编程求两

16、个或三个操作数之和 #include int sum(int x, int y); int sum(int x, int y, int z); double sum(double x, double y); double sum(double x, double y, double z); /声明4个同名的函数 int main() coutsum(2, 5)endl; / 结果为7 coutsum(2, 5, 7)endl; / 结果为14 coutsum(1.2, 5.0, 7.5)endl; / 结果为13.7 return 0; 程序的运行结果为：,2.2 C+函数特性,int sum(int x, int y) return x+y; int sum(int x, in