第5章 函數(shù)
【考點(diǎn)一】 函數(shù)定義在標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)識(shí)符,一個(gè)程序只有一個(gè)main函數(shù),其他函數(shù)名可隨意取(當(dāng)然,必須避免使用C+ +的關(guān)鍵字),好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)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(guò)函數(shù)的名字可以知道函數(shù)的功能,這無(wú)疑會(huì)增加程序的可讀性。<形參列表>是由逗號(hào)分隔的,分別說(shuō)明函數(shù)的各個(gè)參數(shù)。形參將在函數(shù)被調(diào)用時(shí)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(gè)函數(shù)可以沒(méi)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(duì)圓括號(hào)也不允許省略。<返回類型>又稱函數(shù)類型,表示一個(gè)函數(shù)所計(jì)算(或運(yùn)行)的結(jié)果值的類型。如果一個(gè)函數(shù)沒(méi)有結(jié)果值,如函數(shù)僅用來(lái)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(gè)沒(méi)有返回值的函數(shù)類似于一些程序語(yǔ)言(如pascal語(yǔ)言)中的過(guò)程(procedure)。由一對(duì)花括號(hào)括起來(lái)的<函數(shù)體>是語(yǔ)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(gè)函數(shù)體內(nèi)不能包含有其他函數(shù)的定義。
【考點(diǎn)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(shí)參表>)當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí),其實(shí)參的個(gè)數(shù)、類型及排列次序必須與函數(shù)定義時(shí)的形參相一致,也就是說(shuō)實(shí)參與形參應(yīng)該一對(duì)一地匹配。當(dāng)函數(shù)定義時(shí)沒(méi)有形參,則函數(shù)調(diào)用時(shí),<實(shí)參表>亦為空。依據(jù)對(duì)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(yǔ)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(gè)獨(dú)立的語(yǔ)句出現(xiàn)在程序中。(2)表達(dá)式調(diào)用。將被調(diào)用函數(shù)作為表達(dá)式的一部分來(lái)進(jìn)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(gè)函數(shù)的一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)用。
【考點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)必須提供的參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型。函數(shù)原型的語(yǔ)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(hào))實(shí)際上函數(shù)原型說(shuō)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(gè)分號(hào)。(2)在函數(shù)原型說(shuō)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(gè)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(shuō)明。【考點(diǎn)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(yǔ)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(yǔ)句序列>}
3.帶參數(shù)的無(wú)返回值函數(shù)定義形式為:void<函數(shù)名>(<參數(shù)列表>){<語(yǔ)句序列>}
4.不帶參數(shù)的無(wú)返回值函數(shù)定義形式為:void<函數(shù)名>(){<語(yǔ)句序列>}
【考點(diǎn)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(rèn)參數(shù)機(jī)制,可以簡(jiǎn)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(shí)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(rèn)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(shí)參的值復(fù)制到形參中,因此實(shí)參和形參是兩個(gè)不同的變量,有各自的存儲(chǔ)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(huì)改變調(diào)用函數(shù)實(shí)參變量的內(nèi)容,可避免不必要的副作用。(2)傳地址有時(shí)我們確實(shí)需要通過(guò)函數(shù)調(diào)用來(lái)改變實(shí)參變量的值,或通過(guò)函數(shù)調(diào)用返回多個(gè)值(return語(yǔ)句只能返回一個(gè)值),這時(shí)僅靠傳值方式是不能達(dá)到目的。
2.默認(rèn)參數(shù)在C+ +中,可以為參數(shù)指定默認(rèn)值,在函數(shù)調(diào)用時(shí)沒(méi)有指定與形參相對(duì)應(yīng)的實(shí)參時(shí)就自動(dòng)使用默認(rèn)值。默認(rèn)參數(shù)可以簡(jiǎn)化復(fù)雜函數(shù)的調(diào)用。默認(rèn)參數(shù)通常在函數(shù)名第一次出現(xiàn)在程序中的時(shí)候,如在函數(shù)原型中,指定默認(rèn)參數(shù)值。指定默認(rèn)參數(shù)的方式從語(yǔ)法上看與變量初始化相似。
【考點(diǎn)六】 函數(shù)重載如果能用同一個(gè)函數(shù)名字在不同類型上做相類似的操作就會(huì)方便很多,這種情況即為函數(shù)重載。其實(shí)這一技術(shù)早已用于C+ +的基本運(yùn)算符。例如加法操作只有一個(gè)運(yùn)算符+,但它卻可以用來(lái)做整型數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和指針的加法運(yùn)算。將這一思想推廣到函數(shù),即為函數(shù)重載。 【考點(diǎn)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(lái)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(duì)宏進(jìn)行替換,而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過(guò)編譯器來(lái)實(shí)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(shí)候,內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏函數(shù)一樣的展開(kāi),所以它沒(méi)有一般函數(shù)的參數(shù)壓棧和退棧操作,減少了調(diào)用開(kāi)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(lái)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(guò),編譯器會(huì)將在類的說(shuō)明部分定義的任何函數(shù)都認(rèn)定為內(nèi)聯(lián)函數(shù),即使它們沒(méi)有用inline說(shuō)明。
【考點(diǎn)八】 遞歸函數(shù)如果一個(gè)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(wèn)題的十分有效的方法。遞歸適用以下的一般場(chǎng)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(shù)的遍歷,圖的搜索等。(3)問(wèn)題解法按遞歸算法實(shí)現(xiàn),例如回溯法等。使用遞歸需要注意以下幾點(diǎn):(1)用遞歸編寫(xiě)代碼往往較為簡(jiǎn)潔,但要犧牲一定的效率。因?yàn)橄到y(tǒng)處理遞歸函數(shù)時(shí)都是通過(guò)壓棧/退棧的方式實(shí)現(xiàn)的。(2)無(wú)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(xiě)遞歸函數(shù)時(shí)需要進(jìn)行遞歸分析,既要保證正確使用了遞歸語(yǔ)句,還要保證完成了相應(yīng)的操作。
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