合工大計算機(jī)學(xué)院 程序設(shè)計 04第四章 函數(shù).ppt

第四章函數(shù),函數(shù)的聲明與調(diào)用參數(shù)傳遞方式標(biāo)識符的作用域變量的生存期遞歸程序設(shè)計C+語言常用庫函數(shù),4.1C+語言的函數(shù)一、函數(shù)的建立與使用,函數(shù)的建立函數(shù)聲明：定義函數(shù)的名字、執(zhí)行的語句序列、傳遞和使用的數(shù)據(jù)參數(shù)、返回值等；函數(shù)的使用函數(shù)調(diào)用：指明函數(shù)去“做什么”；函數(shù)調(diào)用的控制流程：如右圖,函數(shù)調(diào)用程序（主調(diào)函數(shù)）,調(diào)用F,調(diào)用F,被調(diào)用函數(shù)F,例1：,#includefloatmax(floatx,floaty)floatz;/求兩個數(shù)的最大值if(x>=y)z=x;elsez=y;returnz;intmain()floati,j,k;/用戶輸入的三個數(shù)floattemp;/臨時最大者cout>i>>j>>k;/用戶輸入三個數(shù)/找出最大數(shù)存放在temp中temp=max(i,j);/main()是主調(diào)函數(shù)，max()是被調(diào)函數(shù)temp=max(temp,k);/輸出找到的最大數(shù)cout<<"Themaximumnumberis"<<temp<y?x:y;若函數(shù)定義時沒有說明函數(shù)類型，則缺省認(rèn)為函數(shù)返回類型是intmain()若函數(shù)無返回值，則應(yīng)明確定義函數(shù)類型為voidvoidhandle(),函數(shù)名是標(biāo)識符函數(shù)名后一定要有一對圓括號()，這是函數(shù)的標(biāo)志，使函數(shù)與其他標(biāo)識符名區(qū)分開來形式參數(shù)用于接收從主調(diào)函數(shù)傳給這個函數(shù)的數(shù)據(jù)一般形式：(數(shù)據(jù)類型變量1，數(shù)據(jù)類型變量2，)形參個數(shù)不受限制函數(shù)體聲明部分：用于聲明在函數(shù)中使用到的變量語句部分：在函數(shù)中用于實現(xiàn)某項任務(wù)的語句序列空函數(shù)：函數(shù)體為空（沒有語句，但不能省略）,二、函數(shù)調(diào)用,函數(shù)調(diào)用的一般形式：當(dāng)作表達(dá)式使用函數(shù)名(實際參數(shù)表)實際參數(shù)出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用表達(dá)式中，是函數(shù)調(diào)用時，實際使用的參數(shù)一般形式：(表達(dá)式1，表達(dá)式2，)實際參數(shù)表是用逗號分隔的表達(dá)式列表，其中每一個表達(dá)式稱為實際參數(shù)，有時也簡稱為實參。在函數(shù)調(diào)用時，需要將實際參數(shù)的值傳送給對應(yīng)位置的形式參數(shù)實際參數(shù)與形式參數(shù)必須一一對應(yīng)，位置、個數(shù)以及數(shù)據(jù)類型都匹配例：p82程序4.1.1,2.函數(shù)調(diào)用表達(dá)式,函數(shù)調(diào)用作為一個表達(dá)式，其類型是函數(shù)返回值的類型函數(shù)調(diào)用可用于任何表達(dá)式可以出現(xiàn)的地方例1：if(max(i,j)i>>j>>k;temp=max(i,j);temp=max(temp,k);cout=y)z=x;elsez=y;returnz;,floatmax(floatx,floaty);,函數(shù)原型：floatmax(floatx,floaty);floatmax(float,float);floatmax(floatt,floatk);,4.3參數(shù)傳遞,一、參數(shù)傳遞方式主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)交換：由參數(shù)傳遞與返回值實現(xiàn)按值調(diào)用：單項的參數(shù)傳遞按引用調(diào)用：雙向的參數(shù)傳遞二、按值調(diào)用（傳值，按拷貝調(diào)用）單向的，實際參數(shù)>形式參數(shù)，傳遞的是參數(shù)的值例：p91程序4.3.1#includecout<<"iis"<<i<<"n"intsquare(intx)cout<<"jis"<<j<<"n"/求一個整數(shù)的平方return0;x=x*x;returnx;intmain()inti,j;i=8;j=square(i);,8,64,64,64,三、缺省參數(shù),C+語言允許在函數(shù)原型或函數(shù)定義中為形式參數(shù)指定缺省值，具有缺省值的形式參數(shù)稱缺省形參用初值表達(dá)式定義缺省值缺省行參必須從右邊開始定義intfunc(inta,floatb,intc=0);若在函數(shù)調(diào)用時指定了形式參數(shù)對應(yīng)的實際參數(shù)，則形式參數(shù)使用實際參數(shù)的值，否則未指定相應(yīng)的實際參數(shù)則形式參數(shù)使用缺省值。,例2：,#include#include/給出函數(shù)原型doubledistance(doublex1,doubley1,doublex2=0,doubley2=0);intmain()cout<<"(1,2)to(0,0)is"<<distance(1,2)<<"n"cout<<"(-1.5,2)to(1.5,-2)is"<<distance(-1.5,2,1.5,-2)<<"n"return0;/計算兩點之間的距離doubledistance(doublex1,doubley1,doublex2,doubley2)doublex,y;x=x2-x1;y=y2-y1;returnsqrt(x*x)+(y*y);,4.4生存期與作用域一、變量的兩個性質(zhì),生存期：（從時間角度考慮）變量的生存期是指在程序運行過程中變量占存儲空間的時限作用域：（從空間角度考慮）指在變量占用存儲空間的時間內(nèi)變量的名字能被引用的區(qū)域，即變量名作用的有效范圍。在變量的作用域中變量必然存在在變量的生存期中變量不一定有效,二、全局變量和局部變量,局部變量：在一個塊語句內(nèi)部定義的變量作用域：本塊語句中。塊語句嵌套時，內(nèi)層的同名變量有效，而外層的同名變量被屏蔽。不同函數(shù)中使用同名變量，代表不同對象，互不相干例：voidfunc(intx)形式參數(shù)x的作用域inty=x+1;外層變量y的作用域inty=x+2;內(nèi)層變量y的作用域intz=x+3;內(nèi)層變量z的作用域y=y*y;z=z*z;cout<<x<<”<<y<<”<<z<<”n”;intz=x+4;外層變量z的作用域y=y+y;z=z+z;cout<<x<<”<<y<<”<<z<<”n”;,生存期：局部變量是當(dāng)程序的控制流程進(jìn)入定義該變量的塊語句時，才為其分配一塊臨時的存儲空間，當(dāng)程序的控制流程退出該程序塊時，臨時占用的存儲空間被釋放。初始化：無顯式初始化式，其初值是一個不確定的值。顯示初始化時，每次流程進(jìn)入塊函數(shù)時，分配內(nèi)存空間，都重新對局部變量初始化,2.全局變量：在函數(shù)之外定義的變量,作用域：從定義變量開始到本源程序文件結(jié)束。生存期：全局變量在整個程序的運行期中都存在初始化：無顯式初始化式，其初值會被清0。顯示初始化時，對全局變量的初始化在編譯時一次完成。同名的全局變量與局部變量：在局部變量的作用域內(nèi)，全局變量被屏蔽，直接使用該名字，用的是局部變量，但可用:作用域運算符引用同名全局變量,例：,inty=8;voidfunc(intx)inty=x+1;:y=:y*y;cout<<y<<”<<:y<<”n”;intmain()func(3);cout<<y<<”n”;return0;,三、變量的存儲類別,1.存儲方式從生存期（時間）來分，有兩種存儲方式靜態(tài)存儲方式：在程序運行期間占用固定存儲空間動態(tài)存儲方式：運行時，根據(jù)需要動態(tài)分配存儲空間內(nèi)存中，供用戶使用的存儲空間：變量的定義：數(shù)據(jù)存儲類別數(shù)據(jù)類型變量名(=初值);,程序區(qū),靜態(tài)存儲區(qū),動態(tài)存儲區(qū),2.數(shù)據(jù)存儲類別,例：,#includevoidgrow()intage=30;age=age+1;cout<<"Myageis"<<age<<"n"return;intmain()for(inti=1;i<=3;i=i+1)grow();return0;age不是靜態(tài)變量的運行結(jié)果：age是靜態(tài)局部變量的運行結(jié)果：Myageis31Myageis31Myageis31Myageis32Myageis31Myageis33,static,4.5遞歸程序設(shè)計,在函數(shù)定義中，一個函數(shù)直接或間接地調(diào)用自己，稱遞歸調(diào)用，這類函數(shù)為遞歸函數(shù)。1）直接遞歸2）間接遞歸f(intx)f1()f2()f(x-1);f2();f1();遞歸調(diào)用是無終止的自身調(diào)用，因此在遞歸函數(shù)中應(yīng)該用if語句或其它分支語句，判斷當(dāng)某些條件成立時結(jié)束遞歸調(diào)用,例：,/功能：使用遞歸程序計算Fibonacci序列。#includeintfibonacci(intn)intresult;if(n<2)result=1;elseresult=fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2);returnresult;intmain()intloop;/循環(huán)變量/輸出Fibonacci序列的前6個數(shù)for(loop=0;loop<=5;loop=loop+1)cout<<fibonacci(loop)<<""cout<<"n"return0;,intfibonacci(intn)intresult,i,pre1,pre2;result=1;i=2;pre2=1;while(i<=n)pre1=pre2;pre2=result;result=pre1+pre2;i+;returnresult;,設(shè)n為5，則有：F(5)=F(3)+F(4)=F(1)+F(2)+F(2)+F(3)=F(1)+F(0)+F(1)+F(0)+F(1)+F(1)+F(2)=F(1)+F(0)+F(1)+F(0)+F(1)+F(1)+F(0)+F(1)=1+1+1+1+1+1+1+1=8,分析如下：,例：梵塔問題,盤按由小到大的順序標(biāo)上號碼1n。開始時n個盤全套在A柱上，且小的放在大的上面，如圖4.6.1所示。游戲要求按下列規(guī)則將所有的盤從A柱移到C柱，在移動過程中可以借助另一個B柱。規(guī)則1：每次只能移動柱最上面的一個盤；規(guī)則2：任何盤都不得放在比它小的盤上。ABC12n,遞歸思路：把A上的n個盤運到C上先把n-1個盤從A搬到B，借助C把A上剩下的最大的一個盤搬到C再把n-1個盤從B搬到C，借助A當(dāng)n=1時，直接從A搬到C即可,程序,#include/將disk_num個盤從from柱移到to柱，可以借助aux柱voidmove_tower(intdisk_num,charfrom,charto,charaux)if(disk_num=1)/僅有一個盤時，直接從from柱移到to柱cout<<"Movedisk1from"<<from<<"to"<<to<<"n"else/將disk_num-1個盤從from柱移到aux柱，借助于to柱move_tower(disk_num-1,from,aux,to);/將最下的盤從from柱移到to柱cout<<"Movedisk"<<disk_num<<"from"<<from<<"to"<<to<<"n"/將disk_num-1個盤從aux柱移到to柱，借助于from柱move_tower(disk_num-1,aux,to,from);return;intmain()move_tower(4,A,C,B);return0;,