第5章 函數(shù)
【考點一】 函數(shù)定義在標準C+ +中,函數(shù)的定義形式為:<返回類型><函數(shù)名>(<形參列表>){<函數(shù)體>}<函數(shù)名>一般是標識符,一個程序只有一個main函數(shù),其他函數(shù)名可隨意取(當然,必須避免使用C+ +的關(guān)鍵字),好的程序設(shè)計風格要求函數(shù)名最好是取有助于記憶的名字,如getchar函數(shù),通過函數(shù)的名字可以知道函數(shù)的功能,這無疑會增加程序的可讀性。<形參列表>是由逗號分隔的,分別說明函數(shù)的各個參數(shù)。形參將在函數(shù)被調(diào)用時從調(diào)用函數(shù)那里獲得數(shù)據(jù)。在C+ +中,函數(shù)形參列表可以為空,即一個函數(shù)可以沒有參數(shù)。但即使函數(shù)形參列表為空,括起函數(shù)參數(shù)的一對圓括號也不允許省略。<返回類型>又稱函數(shù)類型,表示一個函數(shù)所計算(或運行)的結(jié)果值的類型。如果一個函數(shù)沒有結(jié)果值,如函數(shù)僅用來更新(或設(shè)置)變量值、顯示信息等,則該函數(shù)返回類型為void類型。一個沒有返回值的函數(shù)類似于一些程序語言(如pascal語言)中的過程(procedure)。由一對花括號括起來的<函數(shù)體>是語句的序列,它定義了函數(shù)應(yīng)執(zhí)行的具體操作。需要注意的是,C+ +不允許函數(shù)定義嵌套,即在一個函數(shù)體內(nèi)不能包含有其他函數(shù)的定義。
【考點二】 函數(shù)調(diào)用C+ +中函數(shù)調(diào)用的一般形式為:<函數(shù)名>(<實參表>)當調(diào)用一個函數(shù)時,其實參的個數(shù)、類型及排列次序必須與函數(shù)定義時的形參相一致,也就是說實參與形參應(yīng)該一對一地匹配。當函數(shù)定義時沒有形參,則函數(shù)調(diào)用時,<實參表>亦為空。依據(jù)對函數(shù)返回值的使用方式,函數(shù)的調(diào)用方法可分為以下幾種:(1)語句調(diào)用,這通常用于不帶返回值的函數(shù)。這種情況下,被調(diào)用函數(shù)作為一個獨立的語句出現(xiàn)在程序中。(2)表達式調(diào)用。將被調(diào)用函數(shù)作為表達式的一部分來進行調(diào)用。它適用于被調(diào)用函數(shù)帶有返回值的情況。(3)參數(shù)調(diào)用。被調(diào)用函數(shù)作為另一個函數(shù)的一個參數(shù)進行調(diào)用。
【考點三】 函數(shù)原型在C+ +中,函數(shù)在使用之前要預(yù)先聲明。這種聲明在標準C+ +中稱為函數(shù)原型(function prototype),函數(shù)原型給出了函數(shù)名、返回類型以及在調(diào)用函數(shù)時必須提供的參數(shù)的個數(shù)和類型。函數(shù)原型的語法為:<返回類型><函數(shù)名>(<形參列表>);(注意在函數(shù)原型后要有分號)實際上函數(shù)原型說明有兩種形式:(1)直接使用函數(shù)定義的頭部,并在后面加上一個分號。(2)在函數(shù)原型說明中省略參數(shù)列表中的形參變量名,僅給出函數(shù)名、函數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)及次序。注意:在C+ +中,在調(diào)用任何函數(shù)之前,必須確保它已有原型說明!究键c四】 函數(shù)返回類型根據(jù)函數(shù)是否帶有參數(shù)以及函數(shù)是否有返回值,可以將函數(shù)分為如下四類。
1.帶參數(shù)的有返回值函數(shù)定義形式為:<返回類型><函數(shù)名>(<參數(shù)列表>){<語句序列>}
2.不帶參數(shù)的有返回值函數(shù)定義形式為:<返回類型><函數(shù)名>(){<語句序列>}
3.帶參數(shù)的無返回值函數(shù)定義形式為:void<函數(shù)名>(<參數(shù)列表>){<語句序列>}
4.不帶參數(shù)的無返回值函數(shù)定義形式為:void<函數(shù)名>(){<語句序列>}
【考點五】 函數(shù)參數(shù)C+ +中,函數(shù)之間傳遞參數(shù)有傳值和傳地址兩種傳遞方式。此外,C+ +還提供了默認參數(shù)機制,可以簡化復(fù)雜函數(shù)的調(diào)用。
1.參數(shù)的傳遞方式(1)傳值傳值是將實參值的副本傳遞(拷貝)給被調(diào)用函數(shù)的形參。它是C+ +的默認參數(shù)傳遞方式,在此之前的多數(shù)函數(shù)參數(shù)傳遞都是傳值。由于傳值方式是將實參的值復(fù)制到形參中,因此實參和形參是兩個不同的變量,有各自的存儲空間,可以把函數(shù)形參看作是函數(shù)的局部變量。傳值的最大好處是函數(shù)調(diào)用不會改變調(diào)用函數(shù)實參變量的內(nèi)容,可避免不必要的副作用。(2)傳地址有時我們確實需要通過函數(shù)調(diào)用來改變實參變量的值,或通過函數(shù)調(diào)用返回多個值(return語句只能返回一個值),這時僅靠傳值方式是不能達到目的。
2.默認參數(shù)在C+ +中,可以為參數(shù)指定默認值,在函數(shù)調(diào)用時沒有指定與形參相對應(yīng)的實參時就自動使用默認值。默認參數(shù)可以簡化復(fù)雜函數(shù)的調(diào)用。默認參數(shù)通常在函數(shù)名第一次出現(xiàn)在程序中的時候,如在函數(shù)原型中,指定默認參數(shù)值。指定默認參數(shù)的方式從語法上看與變量初始化相似。
【考點六】 函數(shù)重載如果能用同一個函數(shù)名字在不同類型上做相類似的操作就會方便很多,這種情況即為函數(shù)重載。其實這一技術(shù)早已用于C+ +的基本運算符。例如加法操作只有一個運算符+,但它卻可以用來做整型數(shù)、浮點數(shù)和指針的加法運算。將這一思想推廣到函數(shù),即為函數(shù)重載。 【考點七】 內(nèi)聯(lián)函數(shù)C+ +引入內(nèi)聯(lián)(inline)函數(shù)的原因是用它來取代C中的預(yù)處理宏函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏函數(shù)的區(qū)別在于,宏函數(shù)是由預(yù)處理器對宏進行替換,而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過編譯器來實現(xiàn)的,因此內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù),只是在調(diào)用的時候,內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏函數(shù)一樣的展開,所以它沒有一般函數(shù)的參數(shù)壓棧和退棧操作,減少了調(diào)用開銷,因此,內(nèi)聯(lián)函數(shù)比普通函數(shù)有更高的執(zhí)行效率。在C+ +中使用inline關(guān)鍵字來定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)。inline關(guān)鍵字放在函數(shù)定義中函數(shù)類型之前。不過,編譯器會將在類的說明部分定義的任何函數(shù)都認定為內(nèi)聯(lián)函數(shù),即使它們沒有用inline說明。
【考點八】 遞歸函數(shù)如果一個函數(shù)在其函數(shù)體內(nèi)直接或間接地調(diào)用了自己,該函數(shù)就稱為遞歸函數(shù)。遞歸是解決某些復(fù)雜問題的十分有效的方法。遞歸適用以下的一般場合。(1)數(shù)據(jù)的定義形式按遞歸定義。(2)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系(即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))按遞歸定義,如樹的遍歷,圖的搜索等。(3)問題解法按遞歸算法實現(xiàn),例如回溯法等。使用遞歸需要注意以下幾點:(1)用遞歸編寫代碼往往較為簡潔,但要犧牲一定的效率。因為系統(tǒng)處理遞歸函數(shù)時都是通過壓棧/退棧的方式實現(xiàn)的。(2)無論哪種遞歸調(diào)用,都必須有遞歸出口,即結(jié)束遞歸調(diào)用的條件。(3)編寫遞歸函數(shù)時需要進行遞歸分析,既要保證正確使用了遞歸語句,還要保證完成了相應(yīng)的操作。
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