第5章 函数及其应用pptConvertor.docx
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第5章函数及其应用pptConvertor
第5章函数及其应用
5.1函数种类
5.1.1命令函数
例如：
getchar（）,putchar（）等。
5.1.2标准库函数
例如：
fabs（）,pow（）,rand（）,sin（x）,sqrt（）,fexp（）
5.1.3自定义函数
5.2自定义函数的概念及使用方法
例1：
求两个数中的最大数
#include
intimax（intm,intn）
{return（m>n?
m:
n）;}
voidmain（）
{inta=6,b=9;
cout<}
例2：
求x的n次方
#include"iostream.h"
voidmain（）
{floatmpow（float,int）;
cout<<"pow="<}
floatmpow（floata,intn）
{inti;
floatk=1;
for（i=1;i<=n;i++）
k=k*a;
return（k）;}
5.3自定义函数的三种形式
5.3.1无参函数，例如main（）,getchar（）等。
主函数与子函数之间不传输数据。
例：
输出字符四方形
************
************
************
************
voidprint（）
{inti;
for（i=1;i<5;i++）
cout<<“************\n”;
}
5.3.2.空函数
例：
null（）
{}
5.3.3.有参函数
如例1，例2
说明：
C++语言程序由一个主函数和若干个子函数组成。
子函数也有类型和函数值。
子函数程序体可以作为单独的文件存放，如果单独存放，应在主函数中作为头文件进行说明。
函数有无返回值，应使用return语句，注意使用（）和；。
子函数中有两个变量，一个是传递变量，此变量称做形参、一个是子函数内部使用的变量。
传递变量的类型说明要放在{}外边或放在函数名字右边的（）内。
如果放在函数名字右边的（）内，每一个实参要分别说明。
使用函数时，自变量位置的表达式称做实参，实参可以是变量、常量或表达式。
实参和形参的个数、类型位置要一致。
用return返回的值只有一个。
一个函数程序，可以出现多个return语句。
当函数不返回值时，return可以省略。
函数的类型一定与return返回的值的类型一致。
当函数不返回值时，应在函数名字前加void，又叫无类型。
使用函数有三种使用方法：
作为语句:
putchar（）;
作为表达式:
a=max（x,y）+zpow（x,n）
作为实参:
a=max（max（a,b）,c）
函数程序中不允许在定义函数。
函数可以单独编译可保存，均放在项目中。
5.4函数间的数据传递及函数原型
5.4.1函数的参数和返回值
实参的值与形参的值能实现传递，这叫虚实结合,又叫实哑结合。
只能将实参值传给形参的，这叫值传递，又叫单向传递。
如果能够实现互相传递，这叫地址传递。
5.4.2函数原型
子函数程序体可以放在主函数后边，也可以放在主函数前边。
如果放在后边，应在主函数中进行说明，说明时可以出现变量名，或用另外的名。
整型函数和字符函数可以不说明。
例：
交换两个变量的值（在函数中完成、分别在子函数和主函数中输出，观察结果）
5.4.3引用传递
目的和作用：
能实现地址传递
实现方法：
在函数说明和函数定义时，类型说明后，变量名前加&
例：
通过使用引用传递，计算圆周长和圆的面积（此方法可以从函数中带回多个计算结果）
#include"iomanip.h"
#include"iostream.h"
main（）
{floatres（float&a,float&b,floatr）;
floatr,a,b;
cin>>r;
res（a,b,r）;
cout<<"r="<}
floatres（float&a,float&b,floatr）
{a=3.14159*r*r;b=2*3.14159*r;
return0;
}
例：
编写函数（过程、子程序）程序
求n的阶乘f（n）
求三个数的最大数（可以求多个数的最大数）
求两个正整数的最大公约数（可以求多个数的最大公约数）f（m,n）
求n+（n+1）+（n+2）+……（n+k）
用子函数完成x2,x3,xn
5.5C++库函数
被直接调用的函数称为库（内部）函数。
函数名函数原型要用到的头文件
abs（）intabs（intn）stdlib.h
fabs（）doubleabs（doublex）math.h
cos（）doublecos（doublex）math.h
exp（）doubleexp（doublex）math.h
log（）doublelog（doublex）math.h
pow（）doublepow（doublex,doubley）math.h
sqrt（）doublesqrt（doublex）math.h
sin（）doublesin（doublex）math.h
tan（）doubletan（doublex）math.h
kbhit（）intkbhit（）conio.h
exit（）voidexit（intn）stdlib.h
rand（）doublerand（doublex）stdlib.h
5.6作用域和存储类
5.6.1作用域
1.块作用域
块内说明的变量只能在本块有效。
2.文件作用域
文件作用域就是全局作用域。
例：
读程序，观察全局变量和局部变量的关系
#include
inti;//全局变量，文件作用域
voidmain（）
{i=5;//文件作用域的i赋初值
{//子块1
inti;//局部变量，块作用域
i=7;
cout<<"i="<}
cout<<"i="<}
3.函数原型作用域
函数的作用域只限定在函数原型的函数中。
4.函数作用域
在函数内均有效,不受块作用域的限制,只有标号属于函数作用域（在goto语句中使用）。
5.6.2存储类
1.局部变量及其概念
形参是局部变量。
在一个复合语句中定义的变量。
在一个函数中定义的变量。
2.全局（外部）变量及其概念
函数外部定义的变量。
用extern说明的变量。
3.动态（自动）变量
程序运行期间，分配内存单元，运行结束，内存单元就释放。
形参、局部变量都是动态变量。
动态变量用auto说明或省略。
4.静态变量
调用函数结束，变量值保留，下次调用值仍存在。
静态变量用static说明。
数组只有定义成静态时，才能初始化。
静态变量自动赋0值。
何时需要定义静态数组：
保留函数的变量值和数组初始化。
例：
读程序，理解静态变量
#include
#include
voidmain（）
{intcount（int）;
do{
count（0）;
}while（!
kbhit（））;
cout<<”FunctionCOUNT（）havebeencalled”<（1）<<”times\n”
}
intcount（inti）
{staticintc=0;
if（i）
returnc;
else
return++c;
return0;
}
说明：
未从键盘上按下键时，反复循环调函数count（）,C一直自加，从键盘上一旦按下键时，结束循环，输出C值。
5.寄存器变量
作用：
存取速度快。
特点：
只允许使用三个寄存器变量，且必须是形参和局部变量才能使用。
用法：
用register说明。
5.7内联函数
大量、多次调用函数，要占计算机很多时间，为了用空间换时间，才用内联函数。
只要在定义函数，或者对函数原型说明时，在行首加上inline即可。
例：
求圆面积
#include
inlinedoublecalArea（doubleradius）
{return3.14*radius*radius;}
voidmain（）
{
doubler=3.0;//r是圆的半径
doublearea;
area=calArea（r）;
//调用内联函数,编译时此处被替换为calArea函数体语句
cout<return0;
}
5.8带有缺省参数的函数
函数说明时，先对形参初始化，调用函数时，若给实参，就使用实参，否则使用说明时给出的初始值。
例：
求四方体体积
#include
#include
intget_volume（intlength,intwidth=2,intheight=3）;
voidmain（）
{
intx=10,y=12,z=15;
cout<<"Someboxdatais";
cout<cout<<"Someboxdatais";
cout<cout<<"Someboxdatais";
cout<cout<<"Someboxdatais";
cout<cout<<"Someboxdatais";
cout<return0;
}
intget_volume（intlength,intwidth,intheight）
{
cout<return（length*width*height）;
}
说明：
默认参数的说明一定要放在函数使用之前。
对形参的初始化可以是任意表达式。
如部分形参初始化,必须自右向左。
如果函数说明出现在不同程序块,允许提供和使用不同的默认值。
5.9参数数目可变函数
根据需要，函数的参数可多可少，函数参数多少可变的函数称参数数目可变函数。
例：
从n个数中找出最大数
#include
#include
intmain（）
{inta,b,c,d,e;
intmax（int,int...）;
cin>>a>>b>>c>>d>>e;
cout<<"Thebiggerbetweenaandbis"<cout<<"Thebiggerinthefivenumberis"<return0;
}
intmax（intnum,intinteger...）
{va_listap;
intm=integer;
va_start（ap,integer）;
for（inti=1;i{intt=va_arg（ap,int）;
if（t>m）m=t;
cout<}
va_end（ap）;
returnm;
}
说明：
必须使用头文件stdarg.h。
定义函数和函数原型的书写要求。
要用到三个专用函数和一个类型定义关键字:
va_start,va_arg,va_end和va_list。
请将此题改为求实型数最大值。
5.10函数重载（overload）
一个函数可以当几个函数使用。
根据形参的类型,调用不同的函数。
函数定义不能少。
例:
用一个函数add（）实现两个整型数相加和两个实型数相加
#include
voidmain（void）
{intm,n;
doublex,y;
intadd（intm,intn）;
doubleadd（doublex,doubley）;
cout<<"Entertwointeger:
";
cin>>m>>n;
cout<<"integer“<cout<<"Entertworealnumber:
";
cin>>x>>y;
cout<<"realnumber"<}
intadd（intm,intn）
{returnm+n;}
doubleadd（doublex,doubley）
{returnx+y;}
5.11外部函数
能被其他文件调用的函数称为外部函数。
外部函数要用extern说明。
5.12函数递归
函数递归的两个基本条件
1.边界条件
2.递归表达式
3.函数自身调用自身
举例：
计算n!
（c=f（n-1）*n）
#include
longfac（intn）
{longf;
if（n==1）c=1;
elsec=fac（n-1）*n;
return（f）;
}
voidmain（）
{
longfac（intn）;
intn;
longy;
cout<<"Enterapositiveinteger:
";
cin>>n;
y=fac（n）;
cout<="<}
1.计算1+2+3+……+100
2.计算0,1,1,2,3,5,8,…..第前20项（return（f（n-1）+f（n-2））;）
5.13编译予处理
概念：
在对程序编译之前就进行替换处理，称予处理（有三种:
嵌入指令（文件包含）、宏定义、和条件编译）。
用途：
1.有利于程序的移植与兼容.
2.增加程序的兼容性.
3.减少程序的运行时间
4.减少程序的长度
5.13.1嵌入指令
#include<>
方法：
建立多个*.cpp文件，按执行顺序放在#include中。
5.13.2宏定义方法与用途
1.不带参数的宏定义
（用一个标识符代表一个字符串或一个常量，不做语法检查。
）
#definePI3.14159（宏定义的标识符常使用大写字母，以有别于变量）
#defineN100（N可以用作数组的下标）
#defineR3
#defineAPI*R*R
#defineCCONPUTER
#defineprcin
#defineN“\n”
例:
pr>>x>>N
2.带参数的宏定义
（用一个标识符代表一个函数，不做语法检查。
）
#definePI3.14159
#definecircle（A,L,R）A=PI*R*R；L=2*PI*PI
#defineMAX（x,y）（（x）>（y）?
（x）?
（y））
#definemul（x1,x2）x1*x2//注意（x1）*（x2）
例：
定义一个求两个数之积的宏名mul,
且求:
2+3,6+2和3.1,3的积
#definemul（x1,x2）x1*x2
main（）{cout<说明:
1.根据计算的结果决定其类型。
2.实参是表达式时,形参要用（）。
3.一个#define只能定义一个宏名。
4.带参宏近似带参函数的定义及用法。
5.带参宏的宏中可以有进出两种参数。
6.宏名可以作为定义数组时的下标（staticinta[N]）
7.如果要修改宏名的内容，只能用define。
8.可以使用#undef<宏名>解除宏定义。
例:
定义一个宏,求x的绝对值
#defineabs（x）（x>0?
x:
-x）
使用时:
{inta=-3;
cout<例:
定义一个宏,判断x是否是偶数（偶数取1）
#definenum（x）（x%2?
0:
1）
5.13.3条件编译指令
格式1:
#if
<语句>
#else
<语句>
#endif
格式2（连续判断）
#if
#elif
#else
#endif
例：
读程序，理解条件编译
#include
#defineNUM100
main（）
{#ifnum<=100
cout<<”hello”<#else
cout<<”thank”<#endif
return0;
}
以上程序相当于：
main（）
#include
{cout<<”hello”<return0;}
5.13.4测试某个宏是否定义
#ifdef<宏名>（如果定义则）
#ifndef<宏名>（如果没有定义则）
#endif（定义结束）
5.14程序的多文件组织
5.14.1连接属性
内部连接
同一程序块内。
外部连接
不同程序块实现的程序块连接
5.14.2分割编译
独立编译、独立保存，最后再连接。
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