《标准C++程序设计 教学课件 ppt 作者 牛连强 第5章 函数与函数模板》由会员分享，可在线阅读，更多相关《标准C++程序设计 教学课件 ppt 作者 牛连强 第5章 函数与函数模板（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 函数与函数模板,在以模块化方式设计一个较大的程序时，需要对复杂功能进行分解，形成若干容易处理和编码的相对独立的程序块，而最终要精心实现的就是这些小而容易的程序块，称为“模块”，C+中称之为函数。,5.1 函数的定义与声明,5.1.1 函数定义,type 函数名(形式参数说明表) /代码，称为函数体 上述工作的目的是指规定一个函数的名字、参数等信息，并给出实现它的完整代码，此过程称为“函数定义”或“函数实现”。,5.1.1 函数定义,一个程序中可能包含很多个函数，所有函数无主次之分，单独定义，不能在一个函数的函数体内再定义另一个函数，这一点称为函数的“外部性”。一个完整的程序必须有一个名
2、字为main的函数，它起着程序入口的作用。即程序从main函数的第一条语句开始执行，main函数执行完毕意味着整个程序运行结束。,5.1.2 函数声明,自定义函数的声明 用户定义的函数应按下述两种形式之一进行声明，效果相同： type 函数名(形式参数说明表); type 函数名(形式参数类型说明表); 例如： double f(double x, double y); double f(double, double); 声明是为了说明函数的格式，参数的名字无关紧要。 在函数定义置于使用之前时也可以不声明，但一般只在简单程序中采取这种做法。,5.1.2 函数声明,库函数的声明 C+语言的库函数
3、是预先设计的函数，它们的原型声明都分类存储在随系统携带的某个头文件中，需要使用#include指令“包含”对应的文件，使编译器可以查找到所使用函数的声明。 学习时应注意了解库函数和它所在的头文件。,5.2 函数调用与参数匹配,如果仅给出一个函数的定义和声明，并不意味着函数的代码能够被执行。只有程序的其它部分使用该函数时，系统才会真正执行函数的代码，这种使用称为“函数调用”。,5.2.1 调用关系,#include using namespace std; double sum(double, double); /函数原型声明 void print(double); /函数原型声明 int ma
4、in( ) print(sum(1.0, 2.0); double sum(double x, double y) return x+y; void print(double x) cout “x=“ x endl; ,5.2.2 函数返回控制与函数调用表达式,函数返回控制 当一个函数的代码执行后，有两种情况意味着函数执行完毕并返回到调用函数。 执行完函数的所有代码； 执行到一个return语句。 return语句有以下两种语法形式： return; return expression; 如果函数中通过“return expression;”形式返回，则函数应该是表达式expression所具
5、有的类型，否则为void类型。 标准C+中的main函数有点特殊，尽管被建议是int类型，但即使没有return语句带回值，也不会得到警告错误。,5.2.2 函数返回控制与函数调用表达式,参数对应 当执行被调用函数的代码时，形参变量的值就等于实参数的值。应保证实参数与形式参数在数量、类型、顺序上的严格匹配。,5.2.2 函数返回控制与函数调用表达式,函数调用表达式 void类型的函数 普通数据类型的函数 返回指针或引用的函数,5.2.2 函数返回控制与函数调用表达式,参数的默认值 对于一些常用的实参数值，可以说明为默认值（缺省值），如果调用时没有给出实参数则使用声明或定义中的默认值做实参数。
6、void printImage(int r=3, int c=4, char cx=*); printImage( ); /34的*图形 printImage(4); /44的*图形 在不能为所有参数指定默认值时，必须按由右至左的顺序提供默认值。同时有定义、声明时，要在声明中指定缺省值而不是在定义中，否则会引起语法错误。,5.2.2 函数返回控制与函数调用表达式,参数的计算顺序 实参数表达式先按由右至左的顺序被计算出值，然后再逐个复制给形式参数。 例如： void outdata(int x, int y) cout x , y endl; 注意：实际参数的计算次序与数据的输出次序是不同的含义
7、。,若用语句 int y = 10; outdata(y+1, y+); 调用。,5.3 参数的传递方式,C+的函数参数有2种传递方式 传值和引用，传值又可以细分为传递普通数据和指针。,5.3.1 普通传值方式,以传值规则处理参数会导致一个明显的结论：形式参数的改变与实际参数无关，即形参的变化不会影响实参变量的值。,5.3.2 传递指针方式,使用指针做函数参数的特殊作用 利用指针做函数参数主要有二个目的： 在调用函数中定义变量（准备存储空间）。被调用函数使用参数接收此变量的地址（指针），再以间接引用方式将一个值写入该地址空间。 提高效率。在有连续存放的多个数据或一个复杂的数据（如对象）需要传递
8、给函数时，可以传递数据区的首地址。,int calcSum(int* x, int count) int sum = 0, k; for(k=0; kcount; k+) sum += xk; return sum; ,int a100 = .; /一个已赋值的数组 cout calcSum(a, 100); /所有100个元素的和 cout calcSum(a+30, 20);/下标30开始的20个元素的和,5.3.2 传递指针方式,main函数中的参数 C+的main函数可以使用包含二个参数（甚至更多）的扩展形式： int main(int argc, char* argv); 其中arg
9、v是一个指针数组（字符串数组），argc是数组argv的长度，即元素个数。 main函数的实参数来自于命令行（在DOS窗口下以字符方式执行程序的形式）而不是程序运行时的输入。见例test_main。,5.3.3 传递引用方式,以引用做函数参数是引用的主要作用之一。如果采用引用作函数参数，C+不建立形参副本，即形式参数是对实参数的引用，没有自己的存储空间，或者说形参被捆绑到实参数的地址上。因此，函数中对形式参数的修改就是对实参数的修改。 见例swap。,5.4 特殊的函数返回值,1 返回指针的函数 2 返回引用的函数,5.4.1 返回指针的函数,语法和作用 一个函数可以返回某个数据的存储地址，即
10、指向某个数据的指针。此时，函数一般具有如下原型： type* 函数名(形式参数说明表); 函数返回指针的主要目的是提高效率和灵活性。,5.4.1 返回指针的函数,例如，将一个字符串中的小写字母都转换为大写字母 #include using namespace std; char* toupper(char* s) for(char* t=s; *t; t+) if(*t=a ,5.4.1 返回指针的函数,使用const的限定 如果函数返回值为指针类型，则函数调用表达式代表一个指针，因此，可以通过该指针进行间接引用，如： char s = “Hello Tom“; *toupper(s) = A
11、; cout s endl; 这样的应用实例并不多见，从安全性考虑，有时需要禁止这种访问。为此，可以使用const进行限定，如： const char* toupper(char* s);,5.4.1 返回指针的函数,字符串操作函数 char *strcpy(char *dest, const char *src); /将src复制到dest，返回dest char *strcat(char *dest, const char *src); /将src连接到dest之后，返回dest char *strstr(const char *s1, const char *s2); /在s1中查找s2
12、是否存在，若存在，返回第一次出现的位置，否则返回0（空指针） 此外，还有一些以字符串指针为参数的函数，如： int strlen(const char *s); /计算字符串s的实际长度 int strcmp(const char* s1, const char* s2); /比较字符串s1和s2的大小。相等时返回0，s1大时返回正数，s1小时返回负数 使用上述函数时应添加“#include”指令。,5.4.1 返回指针的函数,例：从键盘输入两个字符串s和t，并将t在s中的第一次出现删除。,#include #include using namespace std; int main() ch
13、ar s100, t100; cin s t; char* pos = strstr(s, t); if(pos != 0) strcpy(pos, pos + strlen(t); cout s; ,5.4.1 返回指针的函数,用strcpy和strcat时最容易出现的错误是未初始化的指针和空间不足的问题 。 char *s, t10; strcpy(s, “string”); /错误，s是空悬指针 strcpy(t, “string”); /正确 strcpy(t, “this is a string”); /错误，t的空间长度不够 char* s1 = “Hello“, s2 = “He
14、llo“; strcat(s1, “Tom“); /错误，s1没有足够的存储空间 strcat(s2, “Tom“); /错误，s2没有足够的额外空间,5.4.1 返回指针的函数,返回复杂对象的指针 一个复杂对象意味着较大的数据量，如果以指针代替普通对象会明显提高效率，如： string* func(string /返回对象的地址 ,5.4.2 返回引用的函数,语法 函数的原型为： type 返回引用的函数带回对某个变量的引用，相当于只带回变量的地址（但不能做地址使用），其效率方面的优势是明显的。,5.4.2 返回引用的函数,例：下面的函数conv将一个整数转换成不小于它的偶数。 #inclu
15、de using namespace std; int /输出5 ,5.4.2 返回引用的函数,特殊作用 由于引用维系在某个变量上，因此，这种函数调用表达式有一个不同于普通函数的明显特征：可以作为左值。 conv(x)+; 在发生函数调用时，形参a就是实参x，因此，返回引用a使得表达式conv(x)代表变量x而不是x的值。,5.4.2 返回引用的函数,引用的来源 int . ,5.4.2 返回引用的函数,使用const的限定 如果不希望函数返回的引用对象被修改，也可以使用const关键字对返回值进行限制，如： const int 这将导致conv(x)是一个常量。 应该说，如果需要传递一个复杂
16、的对象，采用引用做函数参数或返回值是非常理想的方案。,5.5 递归函数,自己复习。,5.6 内联函数,在发生一次函数调用时，意味着环境保护、参数交换、执行被调用函数代码和恢复调用前环境等一系列操作，这些额外开销使得函数调用比直接执行函数体代码的效率要低一些。 将函数定义为内联函数的方法是将inline加在定义和声明之前，如： inline int max(int a, int b) return a b ? a : b ; ,5.6 内联函数,如果一个函数被指定为内联函数，它将在程序中每个调用点上被内联地展开。例如： int maxV = max(3+2,7)+max(i, j); 在编译时被展开为： int maxV = (5 7 ? 5 : 7)+(i j ? i : j);,5.6 内联函数,在定义内联函数时应注意两方面的问题： inline只是对编译器的建议而
