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1、C+程序设计,第5章 函数,5.1 函数概述 5.2 函数定义与声明 5.3 函数调用 5.4 函数的参数 5.5 函数的嵌套调用 5.6 函数的递归调用 5.7 内联函数 5.8 函数重载 5.9 指向函数的指针 5.10 作用域与生存期 5.11 函数存储类 5.12 本章小结,第5章 函数,5.1 函数概述,在程序设计中，常常将程序按功能划分为模块，模块由函数来实现，函数是一段实现某种功能的程序，这段程序相对独立，具有自己的输入和输出，可以被重复调用。,一个C+程序由一个或多个函数组成，且至少有一个main函数，整个程序从main函数开始执行，由main函数调用其它函数，调用结束后，流程
2、回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。,函数封装了一些程序代码和数据，实现了更高级的抽象，封装或隐藏了具体实现的细节问题，更利于实现代码重用与数据共享，同时，可以节省开发时间、增强程序的可靠性和便于维护等。,【例 5.1】求两个整数中的大者并输出结果。,程序一： #include using namespace std; int main( ) int a, b, max; cout a b; if (a b) max = a; else max = b; cout “The max is: “ max endl; return 0; ,5.1 函数概述,程序二： #inclu
3、de using namespace std; int main( ) int a, b, max; int maxvalue(int i, int j); / 函数声明 cout a b; max = maxvalue(a, b); / main是主调函数，maxvalue是被调函数 cout j) c = i; else c = j; return c; ,5.1 函数概述,5.1 函数概述,综上所述，归纳如下：,一个C+源程序文件可由一个或多个函数组成，一个源程序文件是一个编译单位，C+以源程序为单位进行编译，而不是以每一个函数为单位进行编译。当程序较大时，一般将函数或其它内容分别放到若
4、干个源文件中，由这些源文件组成一个C+程序；,C+程序从main函数开始执行，在main函数中调用其它函数，调用结束后，程序流程回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。,5.1 函数概述,在C+程序中，所有函数都是平行的，在一个函数中不能定义另一个函数，即函数不能嵌套定义，但函数可以嵌套调用。,从用户使用的角度看，函数分为两种：用户自定义函数和库函数，库函数由C+语言提供，用户可以直接使用这些函数。,5.2 函数定义与声明,函数必须先定义后使用，函数定义由函数头和函数体两部分组成，函数头包括类型说明符和函数名，函数体由实现函数功能的语句序列构成（包括变量定义）。函数的定义可分为无
5、参数定义和有参数定义。,无参函数的定义 ( ) / 局部变量定义和语句序列 ;,5.2.1 函数定义,各部分说明如下： 类型说明符：说明函数返回值的数据类型，可为任一基本数据类型或抽象数据类型。当函数返回值为整型时，类型说明符可省略，当函数没有返回值时，可定义其类型为void。 函数名：命名规则与标识符相同，函数名后有一个空括号，其中无参数，但括号不可少。 函数体：由一对花括号括起来的语句序列，一个函数的功能，由函数体中的语句序列完成，在函数体中定义的变量只在函数执行时才存在。,5.2.1 函数定义,void print ( ) cout “HelloWorld!“ endl; ,对于无参函数
6、的定义可有如下两种形式： 无形参但有返回值，例如 void getnum ( ) int x; cout x; return x; / 从键盘上获取一个整数 ,无形参也无返回值，例如 void message ( ) cout “HelloWorld!“ endl; ,5.2.1 函数定义,有参函数的定义 () / 局部变量定义和语句序列 ;,有参函数和无参函数区别在于形式参数表，形式参数表是用逗号分隔的变量声明列表，其中变量称为函数的形式参数，简称形参。形式参数用于接收主调函数传递给这个函数的数据，实现从主调函数到被调函数的数据传递。,5.2.1 函数定义,例如定义一个函数，用于求两个整数之
7、和，可写为： int sum ( int a, int b ) return a+b; ,5.2.1 函数定义,对于有参函数的定义可有如下两种形式：,有形参并有返回值，例如 int max( int m, int n) return (mn) ? m : n; ,有形参但无返回值，例如 void delay ( long m ) for(int i=1; i=m; i+); / 延迟一个时间片 ,5.2.1 函数定义,函数不能嵌套定义,在+中，所有的函数定义，包括main函数在内，都是平行的。在一个函数的函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌套定义，不能出现如下形式的函数定义：,5.2.1
8、函数定义,函数定义只能写成如下形式：,5.2.1 函数定义,例如，下面的代码在main函数中非法嵌套了一个func( )函数定义： int main( ) void func( ) / 错误，函数不可以嵌套定义 ,5.2.2 函数声明, ();,C+语言要求函数在被调用之前，让编译器知道该函数的原型，使编译器可以根据函数原型检查调用的合法性，将参数转换成为适当的类型，保证参数的正确传递。 当函数定义在前、调用在后时，程序能被正确编译执行。而当函数调用在前、定义在后时，则应在主调函数中，增加被调函数的声明，声明指在调用该函数前，将一个函数的原型告诉编译器，声明不带有函数的细节信息。 函数声明包括
9、：类型说明符、函数名、参数个数及类型，格式如下：,5.2.2 函数声明,函数声明是一条语句，必须以分号结束，函数声明中的参数名对编译器没有意义，参数表中可省略参数的名称，只包含参数的类型，如： int Area(int, int); 但写出参数名也是正确的，此时参数名相当于注释。上面的函数原型声明与下面的等价： int Area(int length, int width);,5.2.2 函数声明,注意：函数原型声明和函数定义在返回类型、函数名和参数表上必须完全一致。如果不一致，就会发生编译错误。例如，下面的代码中，函数原型声明与函数定义中的形参类型不一致：,void fun(int, flo
10、at); / 函数原型声明 int main( ) int m; float n; fun(m, n); return 0; int fun(int a, int b) / 函数定义 ,5.2.2 函数声明,【例 5.2】判断某个字符是否为数字,#include using namespace std; int isDigit(char ch); / 函数原型声明 int main( ) char a; cout a; if (isDigit(a) = 1) cout = 0 ,5.3 函数调用,图5-1 函数之间的调用关系,一个C+程序包含一个main函数和若干其它函数，main函数是程序执
11、行的入口，它可以调用其它函数，但不允许被其它函数调用。其它函数都可以调用和被调用，图5-1示意了函数之间可能的调用关系。,5.3.1 函数调用的形式,有参函数调用的一般格式为： (); 无参函数调用的一般格式为： ( );,实际参数表是用逗号分隔的表达式列表，其中每一个表达式称为实际参数（简称实参），是函数调用时实际上使用的参数。在函数调用时，需要将实参的值传送给对应位置的形式参数（简称形参），因而要求实参与形参必须一一对应，而且类型匹配，即实参个数必须和形参个数相同（默认参数或可变数目参数情况例外），并且实参的位置、类型必须和对应的形参相匹配。 如果函数的形参列表为空，则实参列表也应为空，但
12、函数调用运算符( )不能省略。,#include #include using namespace std; float func(float a) float b; b = 5 * a * a + 3 * a + 1; return b; int main( ) float num1, num2, x = 1; num1 = sin(x); / 调用库函数 num2 = func(x); / 调用func函数 cout “sin(x) = “ num1 endl; cout “func(x) = “ num2 endl; return 0; ,【例 5.3】函数调用示例。,形 参,实 参,实
13、 参,5.3.1 函数调用的形式,图5-2 函数调用时的参数传递,函数调用时，实参与形参之间的参数传递如图5-2所示：,5.3.1 函数调用的形式,【例 5.4】编程实现计算任意一个数的平方与n次方,#include #include using namespace std; int pow1(int a) return a * a; / 计算n的p次方 int pow2(int n, int p) int r = 1; for(int i = 0; i p; i+) r *= n; return r; ,int main( ) int num = 0; int power = 0; cout
14、 num; cout power; cout num “ 平方：“ pow1(num) endl; cout num “的“ power “次方：“ pow2(num, power) endl; return 0; ,5.3.1 函数调用的形式,根据函数在程序中出现的位置，函数的调用方式可分为以下三种：,语句调用：把函数调用作为一个语句，通常用于不返回值的函数调用，例如： print( );,表达式调用：函数调用出现在表达式中，要求函数返回一个确定的值参加表达式的运算，例如： a = max(m, n) * 3;,参数调用：函数作为一个函数的实参被调用，例如： m = min(a, min(b
15、, c);,5.3.2 函数的返回值,被调函数通过return语句向主调函数返回的值称为函数的返回值。return语句是函数执行的最后一个操作，其意义是：使流程返回到主调函数，宣告函数的一次执行终结，在调用期间所分配的变量单元被释放。,把函数值送到调用表达式中，格式： return ; 或 return (); 或 return;,5.3.2 函数的返回值,程序中，利用return total; 语句将前n项自然数之和返回给调用函数。,int sum( int n) int total = 0; for (int i=1; i=n; i+) total += I; return total;
16、,例如，定义函数计算前n项自然数之和。,5.3.3 函数的传值调用,1.参数传递,C+的函数调用过程就是对栈空间操作的过程，步骤如下： 建立被调函数的栈空间； 保护调用函数的运行状态和返回地址； 传递参数； 将控制转交被调函数。,5.3.3 函数的传值调用,传值调用的特点是：编译器将实参复制一个副本给形参，在被调用函数中，形参的改变只影响副本值，而不影响调用函数的实参值。,2.传值调用,图5-3 传值调用,【例 5.5】使用交换函数swap( )，将两个整型变量交换数据后输出。,#include using namespace std; void swap(int, int); int main( ) int a = 3, b = 4; cout “before swap : a=“ a “, b=“ b endl; swap(
