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第5章 C++函數(shù)與程序結(jié)構(gòu) 本章要點(diǎn)： 1、掌握函數(shù)的概念、定義和調(diào)用方法。 2、理解C++函數(shù)參數(shù)傳遞的方法：值傳遞和引用傳遞。掌握函數(shù)參數(shù)值傳遞的3、過程，并能夠靈活運(yùn)用。后面的章節(jié)中，將進(jìn)一步學(xué)習(xí)引用傳遞。 4、理解內(nèi)聯(lián)函數(shù)的概念、作用，會定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)。 5、理解函數(shù)重載的概念、作用，能夠熟練地定義和運(yùn)用重載的函數(shù)。 6、理解遞歸的概念，并能運(yùn)用遞歸的方法解決一些實(shí)際問題。 7、理解變量的作用域與生存期的概念，能夠理解全局變量、局部變量、靜態(tài)變量的概念和用法。 C++語言認(rèn)為函數(shù)是一個能完成某一獨(dú)立功能的子程序，也就是程序模塊。 函數(shù)就是對復(fù)雜問題的一種“自頂向下，逐步求精”思想的體現(xiàn)。編程者可以將一個大而復(fù)雜的程序分解為若干個相對獨(dú)立而且功能單一的小塊程序（函數(shù)）進(jìn)行編寫，并通過在各個函數(shù)之間進(jìn)行調(diào)用，來實(shí)現(xiàn)總體的功能。 5.1函數(shù)概述 使用函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)： （1）可讀性好； （2）易于查錯和修改； （3）便于分工編寫，分階段調(diào)試； （4）各個函數(shù)之間接口清晰，便于相互間交換信息和使用； （5）節(jié)省程序代碼和存儲空間； （6）減少用戶總的工作量； （7）成為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)思想的重要工具； （8）擴(kuò)充語言和計(jì)算機(jī)的原設(shè)計(jì)能力； （9）便于驗(yàn)證程序正確性。 設(shè)計(jì)C++程序的過程，實(shí)際上就是編寫函數(shù)的過程，至少也要編寫一個main（）函數(shù)。執(zhí)行C++程序，也就是執(zhí)行相應(yīng)的main（）函數(shù)。即從main（）函數(shù)的第一個左花括號“{”開始，依次執(zhí)行后面的語句，直到最后一個右花括號“}”為止。 如果在執(zhí)行過程中遇到其他的函數(shù)，則調(diào)用其他函數(shù)。調(diào)用完后，返回到剛才調(diào)用函數(shù)的下一條語句繼續(xù)執(zhí)行。而其他函數(shù)也只有在執(zhí)行main（）函數(shù)的過程中被調(diào)用時才會執(zhí)行。 函數(shù)可以被一個函數(shù)調(diào)用，也可以調(diào)用另一個函數(shù)，它們之間可以存在著調(diào)用上的嵌套關(guān)系。但是，C++不允許函數(shù)的定義嵌套，即在函數(shù)定義中再定義一個函數(shù)是非法的。 C++函數(shù)是一個獨(dú)立完成某個功能的語句塊，函數(shù)與函數(shù)之間通過輸入和輸出來聯(lián)系。 在C++程序中調(diào)用函數(shù)之前，首先要對函數(shù)進(jìn)行定義。如果調(diào)用此函數(shù)在前，函數(shù)定義在后，就會產(chǎn)生編譯錯誤。 為了使函數(shù)的調(diào)用不受函數(shù)定義位置的影響，可以在調(diào)用函數(shù)前進(jìn)行函數(shù)的聲明。這樣，不管函數(shù)是在哪里定義的，只要在調(diào)用前進(jìn)行函數(shù)的聲明，就可以保證函數(shù)調(diào)用的合法性。 函數(shù)定義的一般形式如下： 返回類型 函數(shù)名（參數(shù)表列） { 語句系列 return 合適類型數(shù)值 } 函數(shù)的定義包括以下幾個部分： 1． 函數(shù)名 2． 參數(shù)表列 3． 返回類型 4． 函數(shù)體 l
函數(shù)名： 一個符合C++語法要求的標(biāo)識符，定義函數(shù)名與定義變量名的規(guī)則是一樣的，但應(yīng)盡量避免用下劃線開頭，因?yàn)榫幾g器常常定義一些下劃線開頭的變量或函數(shù)。函數(shù)名應(yīng)盡可能反映函數(shù)的功能，它常常由幾個單詞組成。如VC中的按下鼠標(biāo)左鍵的響應(yīng)函數(shù)為：OnLButtonDown，這樣就較好的反映了函數(shù)的功能。 l
參數(shù)表列：0個或多個變量，用于向函數(shù)傳送數(shù)值或從函數(shù)帶回?cái)?shù)值，每一個參數(shù)都有自己的類型，它不同于變量定義，因?yàn)閹讉€變量可以定義在一起，例如quot;int i，j，k;"。如果參數(shù)表列中參數(shù)個數(shù)為0，我們稱之為無參函數(shù)，無參函數(shù)可以定義為： "返回類型 函數(shù)名( ){…}"或"返回類型 函數(shù)名(void){…}" l
返回類型：指定函數(shù)用return返回的函數(shù)值的類型，如果函數(shù)沒有返回值，返回類型應(yīng)為void。 l
函數(shù)體：花括號中的語句稱為函數(shù)體，一個函數(shù)的功能，通過函數(shù)體中的語句來完成。 例如： 函數(shù)dec求兩個數(shù)的差值。
int dec(int x,int y)
{ return(x-y); } 例如： 函數(shù)out用于輸出兩個數(shù)的差值以及和值。
void out(int x,int y)
//用void表示無返回值
{ cout<<x-y;
cout<<x+y;
} 例如： int max(int a,int b) { int
t;
if(a>b) t=a;
else t=b; return t; } 5.2 函數(shù)的定義與聲明 在C++程序中調(diào)用函數(shù)之前，首先要對函數(shù)進(jìn)行定義。如果調(diào)用此函數(shù)在前，函數(shù)定義在后，就會產(chǎn)生編譯錯誤。 為了使函數(shù)的調(diào)用不受函數(shù)定義位置的影響，可以在調(diào)用函數(shù)前進(jìn)行函數(shù)的聲明。這樣，不管函數(shù)是在哪里定義的，只要在調(diào)用前進(jìn)行函數(shù)的聲明，就可以保證函數(shù)調(diào)用的合法性。
C++中的每一個函數(shù)都是從四個方面來進(jìn)行定義：類型、函數(shù)名、形式參數(shù)表、函數(shù)體。 定義一個函數(shù)的語法格式為： 類型 函數(shù)名（形式參數(shù)表） { 函數(shù)體； } 例如： int max(int a,int b) {
int t;
if(a>b) t=a;
else t=b;
return t; } 類型就是該函數(shù)的類型，也就是該函數(shù)的返回值的類型，此類型可以是C++中除函數(shù)、數(shù)組類型之外的任何一個合法的數(shù)據(jù)類型，包括普通類型、指針類型和引用類型等。 函數(shù)的返回值通常指明了該函數(shù)處理的結(jié)果，由函數(shù)體中的return語句給出。一個函數(shù)可以有返回值，也可以無返回值（稱為無返回值函數(shù)或無類型函數(shù)）。此時需要使用保留字void作為類型名，而且函數(shù)體中也不需要再寫return語句，或者return的后面什么也沒有。 每個函數(shù)都有類型，如果在函數(shù)定義時沒有明確指定類型，則默認(rèn)類型為int。 函數(shù)名是一個有效的C++標(biāo)識符，遵循一般的命名規(guī)則。在函數(shù)名后面必須跟一對小括號“（）”，用來將函數(shù)名與變量名或其他用戶自定義的標(biāo)識符區(qū)分開來。在小括號中可以沒有任何信息，也可以包含形式參數(shù)表。C++程序通過使用這個函數(shù)名和實(shí)參表可以調(diào)用該函數(shù)。 主函數(shù)的名稱規(guī)定取編譯器默認(rèn)的名稱main（）。 形式參數(shù)表又稱參數(shù)表，寫在函數(shù)名后面的一對圓括號內(nèi)。它可包含任意多個（含0個，即沒有）參數(shù)說明項(xiàng)，當(dāng)多于一個時其前后兩個參數(shù)說明項(xiàng)之間必須用逗號分開。 每個參數(shù)說明項(xiàng)由一種已定義的數(shù)據(jù)類型和一個變量標(biāo)識符組成，該變量標(biāo)識符稱為該函數(shù)的形式參數(shù)，簡稱形參，形參前面給出的數(shù)據(jù)類型稱為該形參的類型。每個形參的類型可以為任一種數(shù)據(jù)類型，包括普通類型、指針類型、數(shù)組類型、引用類型等。 一個函數(shù)定義中的<參數(shù)表>可以被省略，表明該函數(shù)為無參函數(shù)，若<參數(shù)表>用void取代，則也表明是無參函數(shù)，若<參數(shù)表>不為空，同時又不是保留字void，則稱為帶參函數(shù)。 <函數(shù)體>是一條復(fù)合語句，它以左花括號開始，到右花括號結(jié)束，中間為一條或若干條C++語句，用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)執(zhí)行的功能。 注意：在一個函數(shù)體內(nèi)允許有一個或多個return語句，一旦執(zhí)行到其中某一個return語句時，return后面的語句就不再執(zhí)行，直接返回調(diào)用位置繼續(xù)向下執(zhí)行。
函數(shù)形參也可以在函數(shù)體外說明。如下例： func1(int a, int b) { … } 也可寫成： func1(a,b) int a; int b; { … } 例5-1：給出以下程序的運(yùn)行結(jié)果。 #include
"iostream.h" int func(int n) {if(n>0) return 1; else if(n==0) return 0; else return -1; } void main() { int n; cout<<"Please input
n:"<<endl; cin>>n; cout<<"\nthe
result:"<<func(n)<<endl; }此程序的運(yùn)行結(jié)果為： Please input n: 2
the result:1 Please input n: -2
the
result:-1 請注意：C++中不允許函數(shù)定義嵌套，即在函數(shù)定義中再定義一個函數(shù)是非法的。一個函數(shù)只能定義在別的函數(shù)的外部，函數(shù)定義之間都是平行的，互相獨(dú)立的。 例如：下面的代碼在主函數(shù)中非法嵌套了一個f（）函數(shù)定義： void main() {
void f()
{ //…
} } 5.3 函數(shù)原型 函數(shù)聲明也稱函數(shù)模型（或函數(shù)原型）。在主調(diào)函數(shù)中，如果要調(diào)用另一個函數(shù)，則須在本函數(shù)或本文件中的開頭將要被調(diào)用的函數(shù)事先作一聲明。聲明函數(shù)，就是告訴編譯器函數(shù)的返回類型、名稱和形參表構(gòu)成，以便編譯系統(tǒng)對函數(shù)的調(diào)用進(jìn)行檢查。 函數(shù)聲明的一般格式為： 函數(shù)類型 函數(shù)名（形式參數(shù)表）； 除了需在函數(shù)聲明的末尾加上一個分號“；”之外，其他的內(nèi)容與函數(shù)定義中的第一行（稱函數(shù)頭）的內(nèi)容一樣。 例如：設(shè)有一函數(shù)的定義為：
double func1(double a, int b, float c) { 函數(shù)體 } 正確完整的函數(shù)聲明應(yīng)為：
double
func1(double x, int y, float z);
//末尾要加上分號
也可以寫為如下形式：
double
func1(double,int,float); //函數(shù)聲明中省略了形參名 或?qū)憺槿缦滦问剑?span lang="EN-US">
double func1(double a, int b, float c); //函數(shù)聲明中的形參名與 函數(shù)定義中的形參名不同
不能寫為如下形式： double
func1(x,y,z); //函數(shù)聲明中省略了形參類型
或： func1(double x, int y, float z);
//函數(shù)聲明中省略了函數(shù)類型
或： double func1(int y, float z, double x);
//函數(shù)聲明中形參順序調(diào)換了
5.4 函數(shù)的調(diào)用
在C++中，除了主函數(shù)main由系統(tǒng)自動調(diào)用外，其他函數(shù)都是由主函數(shù)直接或間接調(diào)用的。函數(shù)調(diào)用的語法格式為： 函數(shù)名 （實(shí)際參數(shù)表）； 實(shí)參應(yīng)該與函數(shù)定義中的形參表中的形參一一對應(yīng)，即個數(shù)相等、次序一致且對應(yīng)參數(shù)的數(shù)據(jù)類型相同或相容
。每個實(shí)參是一個表達(dá)式，并且必須有確定的值。 如： g1(25)
//實(shí)參是一個整數(shù)
g2(x)
//實(shí)參是一個變量
g3(a,2*b+3) //第一個為變量，第二個運(yùn)算表達(dá)式
g4(sin(x),’@’) //第一個為函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，第二個為字符常量 g5(&d,*p,x/y-1)
//分別為取地址運(yùn)算、間接訪問和一般運(yùn)算表達(dá)式
常見的函數(shù)調(diào)用方式有下列兩種： 方式一：將函數(shù)調(diào)用作為一條表達(dá)式語句使用，只要求函數(shù)完成一定的操作，而不使用其返回值。若函數(shù)調(diào)用帶有返回值，則這個值將會自動丟失。例如： max(3,5); 方式二：對于具有返回值的函數(shù)來說，把函數(shù)調(diào)用語句看作語句一部分，使用函數(shù)的返回值參與相應(yīng)的運(yùn)算或執(zhí)行相應(yīng)的操作。例如： int
a=max(3,5); int
a=max(3,5)+1; cout<<max(3,5)<<endl; if(f1(a,b))
cout<<”true”<<endl; int
a=2; a=max(max(a,3),5); 1.C++的函數(shù)調(diào)用過程，需要調(diào)用初始化和善后處理的環(huán)節(jié)。函數(shù)調(diào)用的整個過程就是?？臻g操作的過程。 2.函數(shù)的棧操作原理是一樣的，但具體的實(shí)現(xiàn)因編譯器不同而不同。
#include<iostream.h> int max(int a,int b,int c) { int t; t=a; if(b>t) t=b; if(c>t) t=c; return t; } void main() { int x,y,z;
cout<<"input x y z:" <<endl; cin>>x>>y>>z; int m=max(x,y,z); cout<<”The max is:” <<m <<endl; } 當(dāng)調(diào)用一個函數(shù)時，整個調(diào)用過程分為三步進(jìn)行，第一步是參數(shù)傳遞，第二步是函數(shù)體執(zhí)行，第三步是返回，即返回到函數(shù)調(diào)用表達(dá)式的位置。
參數(shù)傳遞稱為“實(shí)虛結(jié)合”，即實(shí)參向形參傳遞信息，使形參具有確切地含義（即具有對應(yīng)的存儲空間和初值）。這種傳遞又分為兩種不同的方式，一種是按值傳遞，另一種是地址傳遞或引用傳遞。
1. 按值傳遞 以
按值傳遞方式進(jìn)行參數(shù)傳遞的過程為：首先計(jì)算出實(shí)參表達(dá)式的值，接著給對應(yīng)的形參變量分配一個存儲空間，該空間的大小等于該形參類型的長度，然后把已求出
的實(shí)參表達(dá)式的值一一存入到為形參變量分配的存儲空間中，成為形參變量的初值，供被調(diào)用函數(shù)執(zhí)行時使用。這種傳遞是把實(shí)參表達(dá)式的值傳送給對應(yīng)的形參變
量，故稱這種傳遞方式為“按值傳遞”。這種方式被調(diào)用函數(shù)本身不對實(shí)參進(jìn)行操作，也就是說，即使形參的值在函數(shù)中發(fā)生了變化，實(shí)參的值也完全不會受到影響，仍為調(diào)用前的值。
例5-3：按值傳遞。
#include "iostream.h" void swap(int,int); void main() {
int a=3,b=4;
cout<<"a="<<a<<",b=“ <<b<<endl; swap(a,b);
cout<<"a="<<a<<",b=" <<b
<<endl; } void
swap(int x,int y) { int t=x; x=y; y=t; }
此程序的運(yùn)行結(jié)果為： a=3,b=4 a=3,b=4 2. 地址傳遞 如
果在函數(shù)定義時將形參的類型說明成指針，對這樣的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用時就需要指定地址值形式的實(shí)參。這時的參數(shù)傳遞方式即為地址傳遞方式。這種地址傳遞與上述的
按值傳遞不同，它把實(shí)參的存儲地址傳送給對應(yīng)的形參，從而使得形參指針和實(shí)參指針指向同一個地址。因此，被調(diào)用函數(shù)中對形參指針?biāo)赶虻牡刂分袃?nèi)容的任何
改變都會影響到實(shí)參。
例5-4：地址傳遞。
#include "iostream.h" void swap(int *,int *); void main() { int a=3,b=4; cout<<"a="<<a<<",b=“ <<b<<endl; swap(&a,&b); cout<<"a="<<a<<",b=“ <<b<<endl; }
void
swap(int *x,int *y) { int t=*x; *x=*y; *y=t; }
此程序的運(yùn)行結(jié)果為： a=3,b=4 a=4,b=3 3. 引用傳遞 按
值傳遞方式容易理解，但形參值的改變不能對實(shí)參產(chǎn)生影響；地址傳遞方式雖然可以使得形參的改變對相應(yīng)的實(shí)參有效，但如果在函數(shù)中反復(fù)利用指針進(jìn)行間接訪
問，會使程序容易產(chǎn)生錯誤且難以閱讀。如果以引用作為參數(shù)，則既可以使得對形參的任何操作都能改變相應(yīng)的實(shí)參的數(shù)據(jù)，又使函數(shù)調(diào)用顯得方便、自然。引用傳
遞方式是在函數(shù)定義時在形參前面加上引用運(yùn)算符“&”。
例5-5：引用傳遞。
#include "iostream.h" void swap(int &,int &); void main() { int a=3,b=4; cout<<"a="<<a<<",b=“ <<b<<endl; swap(a,b); cout<<"a="<<a<<",b=“ <<b<<endl; } void
swap(int &x,int &y) { int t=x; x=y; y=t; }
此程序的運(yùn)行結(jié)果為： a=3,b=4 a=4,b=3 由前述可知，C++函數(shù)不能嵌套定義，即一個函數(shù)不能在另一個函數(shù)體中進(jìn)行定義。但在使用時，允許嵌套調(diào)用，即在調(diào)用一個函數(shù)的過程中又調(diào)用另一個函數(shù)。 例如： func1(int a, float b)
{ float c; c=func2(b-1,b+1);
} int func2(float x, float y)
{ 函數(shù)體
} func1和func2是分別獨(dú)立定義的函數(shù)，互不從屬。
一個函數(shù)直接或間接地調(diào)用自身，這種現(xiàn)象就是函數(shù)的遞歸調(diào)用。 遞歸調(diào)用有兩種方式：直接遞歸調(diào)用和間接遞歸調(diào)用。直接遞歸調(diào)用即在一個函數(shù)中調(diào)用自身，間接遞歸調(diào)用即在一個函數(shù)中調(diào)用了其他函數(shù)，而在該其他函數(shù)中又調(diào)用了本函數(shù)。
利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，可將一個復(fù)雜問題分解為一個相對簡單且可直接求解的子問題（“遞推”階段）；然后將這個子問題的結(jié)果逐層進(jìn)行回代求值，最終求得原來復(fù)雜問題的解（“回歸”階段）。 例5-12：求n的階乘。（函數(shù)遞歸調(diào)用的例程。）
#include "iostream.h" long f(int n) {if(n<0) {cout<<“error!“ <<endl;
return(-1);} else if(n<=1)
return(1); else return (n*f(n-1)); } void
main() {long f(int n); int n; cout<<"input n:" <<endl; cin>>n; cout<<"n!="<<f(n) <<endl; } 此程序的運(yùn)行結(jié)果為： please input n: 5 n!=120 5.5變量的作用域與生存期
1.程序的內(nèi)存區(qū)域。 一個程序?qū)⒉僮飨到y(tǒng)分配給其運(yùn)行的內(nèi)存塊分為4個區(qū)域。 （1）代碼區(qū)，存放程序的代碼，即程序中各個函數(shù)中的代碼塊。 （2）全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，存放程序全局?jǐn)?shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。 （3）堆區(qū)，存放程序的動態(tài)數(shù)據(jù)。 （4）棧區(qū)，存放程序的局部數(shù)據(jù)，即各個函數(shù)中的數(shù)據(jù)。 2.局部變量。 在一個函數(shù)內(nèi)部說明的變量是內(nèi)部變量，它只在該函數(shù)范圍內(nèi)有效。也就是說，只有在包含變量說明的函數(shù)內(nèi)部，才能使用被說明的變量，在此函數(shù)之外就不能使用這些變量了。所以內(nèi)部變量也稱“局部變量”。
P83
ch5_1.cpp 關(guān)于局部變量的作用域還要說明以下幾點(diǎn)： 1．主函數(shù)main()中定義的內(nèi)部變量，也只能在主函數(shù)中使用，其它函數(shù)不能使用。同時，主函數(shù)中也不能使用其它函數(shù)中定義的內(nèi)部變量。因?yàn)橹骱瘮?shù)也是一個函數(shù)，與其它函數(shù)是平行關(guān)系。這一點(diǎn)是與其它語言不同的，應(yīng)予以注意。 2．形參變量也是內(nèi)部變量，屬于被調(diào)用函數(shù)；實(shí)參變量，則是調(diào)用函數(shù)的內(nèi)部變量。 3．允許在不同的函數(shù)中使用相同的變量名，它們代表不同的對象，分配不同的單元，互不干擾，也不會發(fā)生混淆。 4．在復(fù)合語句中也可定義變量，其作用域只在復(fù)合語句范圍內(nèi)。 3.全局變量 (1)在函數(shù)外部定義的變量稱為外部變量。以此類推，在函數(shù)外部定義的數(shù)組就稱為外部數(shù)組。 (2)外部變量不屬于任何一個函數(shù)，其作用域是：從外部變量的定義位置開始，到本文件結(jié)束為止。 (3)外部變量可被作用域內(nèi)的所有函數(shù)直接引用，所以外部變量又稱全局變量。 例：輸入長方體的長（l）、寬（w）、高（h），求長方體體積及正、側(cè)、頂三個面的面積。 int s1,s2,s3; int vs(int a,int b,int c) { int v;
v=a*b*c; s1=a*b; s2=b*c; s3=a*c;
return v; } main()
{int v,l,w,h;
clrscr();
printf("\ninput length,width and height： ");
scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);
v=vs(l,w,h);
printf("v=%d
s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1,s2,s3);
getch();
} 對于全局變量還有以下幾點(diǎn)說明： （1）外部變量可加強(qiáng)函數(shù)模塊之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，但又使這些函數(shù)依賴這些外部變量，因而使得這些函數(shù)的獨(dú)立性降低。 從模塊化程序設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來看這是不利的，因此不是非用不可時，不要使用外部變量。 （2）在同一源文件中，允許外部變量和內(nèi)部變量同名。在內(nèi)部變量的作用域內(nèi)，外部變量將被屏蔽而不起作用。 （3）外部變量的作用域是從定義點(diǎn)到本文件結(jié)束。如果定義點(diǎn)之前的函數(shù)需要引用這些外部變量時，需要在函數(shù)內(nèi)對被引用的外部變量進(jìn)行說明。外部變量說明的一般形式為： extern 數(shù)據(jù)類型 外部變量[，外部變量2……]； 注意：外部變量的定義和外部變量的說明是兩回事。外部變量的定義，必須在所有的函數(shù)之外，且只能定義一次。而外部變量的說明，出現(xiàn)在要使用該外部變量的函數(shù)內(nèi)，而且可以出現(xiàn)多次。
1.定義格式： static 數(shù)據(jù)類型 內(nèi)部變量表； 2.存儲特點(diǎn) (1)靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲。在程序執(zhí)行過程中，即使所在函數(shù)調(diào)用結(jié)束也不釋放。換句話說，在程序執(zhí)行期間，靜態(tài)內(nèi)部變量始終存在，但其它函數(shù)是不能引用它們的。 (2)定義但不初始化，則自動賦以"０"（整型和實(shí)型）或'\0'（字符型）；且每次調(diào)用它們所在的函數(shù)時，不再重新賦初值，只是保留上次調(diào)用結(jié)束時的值！ (3)何時使用靜態(tài)局部變量 需要保留函數(shù)上一次調(diào)用結(jié)束時的值。 變量只被引用而不改變其值。
1.構(gòu)成一個程序的多個源文件之間，通過聲明數(shù)據(jù)或函數(shù)為外部的（extern）來進(jìn)行溝通。
2.所有函數(shù)聲明一般都放在源文件的開始位置。
3.帶extern的是變量聲明，不是變量定義。
1.靜態(tài)全局變量 （1）在全局變量前加一個static，使該變量只在這個源文件中可用，稱之為全局靜態(tài)變量。全局靜態(tài)變量就是靜態(tài)全局變量。
（2）靜態(tài)全局變量對組成該程序的其他源文件是無效的。 2.靜態(tài)函數(shù) 函數(shù)的聲明和定義默認(rèn)情況下在整個程序中是extern的。有時候，你可能需要使某個函數(shù)只在一個源文件中有效，不能被其他源文件所用，這時在函數(shù)前面加上static。
1.靜態(tài)生命期 這種生命期與程序的運(yùn)行期相同，只要程序一開始運(yùn) 行，這種生命期的變量就存在，當(dāng)程序結(jié)束時，其生 命期就結(jié)束。 2.局部生命期 在函數(shù)內(nèi)部聲明的變量或者是塊中聲明的變量具有局 部生命期。 3.動態(tài)生命期 這種生命期由程序中特定的函數(shù)調(diào)用（malloc()和 free()）或操作符（new和delete）來創(chuàng)建和釋放。 隨機(jī)產(chǎn)生1~9之間的整數(shù)
#include<iostream.h> #include<stdlib.h> #include<iomanip.h> #include<time.h> void main() { srand(time(0)); for(int
i=1;i<=10;i++) { cout<<setw(10)<<1+rand()%9; if(i%5==0) cout<<endl; } } 5.6 函數(shù)的作用域
1.局部作用域 當(dāng)標(biāo)識符的聲明出現(xiàn)在由一對花括號所括起來的一段程序（塊）內(nèi)時，該標(biāo)識符的作用域從聲明點(diǎn)開始，到塊結(jié)束處為止，該作用域的范圍具有局部性。 2.函數(shù)作用域 標(biāo)號是唯一具有函數(shù)作用域的標(biāo)識符。 3.函數(shù)原型作用域 函數(shù)原型聲明中所作的參數(shù)聲明在該作用域中。這個作用域開始于函數(shù)原型聲明的左括號，結(jié)束于函數(shù)聲明的右括號。 4.文件作用域 文件作用域是在所有函數(shù)定義之外說明的，其作用域從說明點(diǎn)開始，一直延伸到源文件結(jié)束。
可見性從另一角度表現(xiàn)標(biāo)識符的有效性，標(biāo)識符在某個位置可見，表示該標(biāo)識符可以被引用?？梢娦耘c作用域是一致的。作用域指的是標(biāo)識符有效的范圍，而可見性是分析在某一位置標(biāo)識符的有效性。 5.7 多文件結(jié)構(gòu) 每個標(biāo)準(zhǔn)庫都有相應(yīng)的“頭文件”，頭文件中包含對應(yīng)庫中所有函數(shù)的函數(shù)原型和這些函數(shù)所需的各種數(shù)據(jù)類型和常量的定義。 程序員也可以自己定義頭文件，自定義的頭文件應(yīng)以.h結(jié)尾。自定義的頭文件可以用#include來包含。
大程序傾向于分成多個源文件，其理由為： （1）避免重復(fù)編譯函數(shù)。 （2）使程序更加容量管理。 （3）把相關(guān)函數(shù)放到一特定源文件中。
1.#include包含指令 （1）文件包含是指，一個源文件可以將另一個源文件的全部內(nèi)容包含進(jìn)來。 （2）文件包含的格式 ＃include “包含文件名” 或 ＃include <包含文件名> 兩種格式的區(qū)別僅在于： ①使用雙引號：系統(tǒng)首先到當(dāng)前目錄下查找被包含文件，如果沒找到，再到系統(tǒng)指定的“包含文件目錄”（由用戶在配置環(huán)境時設(shè)置）去查找。 ②使用尖括號：直接到系統(tǒng)指定的“包含文件目錄”去查找。一般地說，使用雙引號比較保險。
（3）文件包含的優(yōu)點(diǎn) 一個大
程序，通常分為多個模塊，并由多個程序員分別編程。有了文件包含處理功能，就可以將多個模塊共用的數(shù)據(jù)（如符號常量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）或函數(shù)，集中到一個單獨(dú)的
文件中。這樣，凡是要使用其中數(shù)據(jù)或調(diào)用其中函數(shù)的程序員，只要使用文件包含處理功能，將所需文件包含進(jìn)來即可，不必再重復(fù)定義它們，從而減少重復(fù)勞動。
（4）說明 ①編譯預(yù)處理時，預(yù)處理程序?qū)⒉檎抑付ǖ谋话募?，并將其?fù)制到#include命令出現(xiàn)的位置上。 ②常用在文件頭部的被包含文件，稱為“標(biāo)題文件”或“頭部文件”，常以“h”（head）作為后綴，簡稱頭文件。在頭文件中，除可包含宏定義外，還可包含外部變量定義、結(jié)構(gòu)類型定義等。 ③一條包含命令，只能指定一個被包含文件。如果要包含n個文件，則要用n條包含命令。 ④文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一個文件。
2.#define宏定義指令 （1） #define最常用的方法是建立常量，但已被C++的const定義語句所代替。 （2） #define還可以定義帶參的宏，但也已被C++的inline內(nèi)嵌函數(shù)所代替。 （3） #define的一個有效的使用是在條件編譯指令中。
3.條件編譯指令 條件編譯可有效地提高程序的可移植性，并廣泛地應(yīng)用在商業(yè)軟件中，為一個程序提供各種不同的版本。 （1）一般格式
＃ifdef 標(biāo)識符
程序段1； [＃else
程序段2；] ＃endif
（2）功能：當(dāng)“標(biāo)識符”已經(jīng)被#define命令定義過，則編譯程序段1，否則編譯程序段2。 ①在不同的系統(tǒng)中，一個int 型數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)可能是不同的。 ②利用條件編譯，還可使同一源程序即適合于調(diào)試（進(jìn)行程序跟蹤、打印較多的狀態(tài)或錯誤信息），又適合高效執(zhí)行要求。
（3）關(guān)于#ifndef ~ #endif命令 格式與#ifdef ~ #endif命令一樣，功能正好與之相反。
5.8 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 內(nèi)聯(lián)擴(kuò)展（inline expansion）簡稱為內(nèi)聯(lián)（inline），內(nèi)聯(lián)函數(shù)也稱為內(nèi)嵌函數(shù)。當(dāng)在一個函數(shù)的定義或聲明前加上關(guān)鍵字inline則就把該函數(shù)定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，它主要是解決程序的運(yùn)行效率。 計(jì)
算機(jī)在執(zhí)行一般函數(shù)的調(diào)用時，無論該函數(shù)多么簡單或復(fù)雜，都要經(jīng)過參數(shù)傳遞、執(zhí)行函數(shù)體和返回等操作，這些操作都需要一定的時間開銷。若把一個函數(shù)定義為
內(nèi)聯(lián)函數(shù)后，在程序編譯階段，編譯器就會把每次調(diào)用該函數(shù)的地方都直接替換為該函數(shù)體中的代碼，由此省去函數(shù)的調(diào)用及相應(yīng)的保存現(xiàn)場、參數(shù)傳遞和返回操
作，從而加快整個程序的執(zhí)行速度。
例5-6： #include "iostream.h" inline int abs(int x) { return x<0?-x:x; } void main() { int a,b=3,c,d=-4; a=abs(b); c=abs(d); cout<<"a="<<a<<",c="<<c<<endl; } 此程序的運(yùn)行結(jié)果為：a=3,c=4 5.9 函數(shù)重載 函數(shù)重載又稱為函數(shù)的多態(tài)性，是指同一個函數(shù)名對應(yīng)著多個不同的函數(shù)。所謂“不同”是指這些函數(shù)的形參表必須互不相同，或者是形參的個數(shù)不同，或者是形參的類型不同，或者是兩者都不相同，否則將無法實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載。例如，下面是合法的重載函數(shù)： int
func1(int,int); int
func1(int); double
func1(int,long); double
func1(long); 重載函數(shù)的類型，即函數(shù)的返回類型可以相同，也可以不同。但如果僅僅是返回類型不同而函數(shù)名相同、形參表也相同，則是不合法的，編譯器會報“語法錯誤”。如： int
func1(int a, int b); double
func1(int a, int b); 除形參名外都相同的情況 ，編譯器不認(rèn)為是重載函數(shù) ，只認(rèn)為是對同一個函數(shù)原型的多次聲明
。 在調(diào)用一個重載函數(shù)func1（）時，編譯器必須判斷函數(shù)名func1到底是指哪個函數(shù)。它是通過編譯器，根據(jù)實(shí)參的個數(shù)和類型對所有func1（）函數(shù)的形參一一進(jìn)行比較，從而調(diào)用一個最匹配的函數(shù)。
5.10 帶默認(rèn)形參值的函數(shù) 在C++語言中調(diào)用函數(shù)時，通常要為函數(shù)的每個形參給定對應(yīng)的實(shí)參。若沒有給出實(shí)參，則按指定的默認(rèn)值進(jìn)行工作。
當(dāng)一個函數(shù)既有定義又有聲明時，形參的默認(rèn)值必須在聲明中指定，而不能放在定義中指定。只有當(dāng)函數(shù)沒有聲明時，才可以在函數(shù)定義中指定形參的默認(rèn)值。
默認(rèn)值的定義必須遵守從右到左的順序，如果某個形參沒有默認(rèn)值，則它左邊的參數(shù)就不能有默認(rèn)值。
如： void func1(int a, double b=4.5, int c=3);
//合法
void func1(int a=1, double b, int
c=3); //不合法 在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時，實(shí)參與形參按從左到右的順序進(jìn)行匹配，當(dāng)實(shí)參的數(shù)目少于形參時，如果對應(yīng)位置形參又沒有設(shè)定默認(rèn)值，就會產(chǎn)生編譯錯誤；如果設(shè)定了默認(rèn)值，編譯器將為那些沒有對應(yīng)實(shí)參的形參取默認(rèn)值。 注意：形參的默認(rèn)值可以是全局常量、全局變量、表達(dá)式、函數(shù)調(diào)用，但不能為局部變量。 例如，下例不合法： void func1() {
int k; void g(int x=k); //k為局部變量 } |
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