面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教案

1、C+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程輔導(dǎo)三-函數(shù)的定義與使用 一個(gè)C+語言程序由若干個(gè)程序文件和頭文件所組成，每個(gè)頭文件中通常帶有用戶類型的定義、符號(hào)常量的定義、函數(shù)的聲明等內(nèi)容，每個(gè)程序文件由若干個(gè)函數(shù)定義所組成，其中必有一個(gè)并且只有一個(gè)程序文件中包含有主函數(shù)main，稱此程序文件為主程序文件。函數(shù)是C+程序中的基本功能模塊和執(zhí)行單元，這一章專門討論函數(shù)的定義和調(diào)用，變量的作用域和生存期等內(nèi)容。 一、函數(shù)的定義 1定義格式 <類型名> <函數(shù)名> (<參數(shù)表>) <函數(shù)體> <類型名>為系統(tǒng)或用戶已定義的一種數(shù)據(jù)類型，它是函數(shù)執(zhí)行過程中通過re

2、turn語句要求返回的值的類型，又稱為該函數(shù)的類型。當(dāng)一個(gè)函數(shù)不需要通過return語句返回一個(gè)值時(shí)，稱為無返回值函數(shù)或無類型函數(shù)，此時(shí)需要使用保留字void作為類型名。當(dāng)類型名為int時(shí)，可以省略不寫，但為了清楚起見，還是寫明為好。 <函數(shù)名>是用戶為函數(shù)所起的名字，它是一個(gè)標(biāo)識(shí)符，應(yīng)符合C+標(biāo)識(shí)符的一般命名規(guī)則，用戶通過使用這個(gè)函數(shù)名和實(shí)參表可以調(diào)用該函數(shù)。 <參數(shù)表>又稱形式參數(shù)表，它包含有任意多個(gè)（含0個(gè)，即沒有）參數(shù)說明項(xiàng)，當(dāng)多于一個(gè)時(shí)其前后兩個(gè)參數(shù)說明項(xiàng)之間必須用逗號(hào)分開。每個(gè)參數(shù)說明項(xiàng)由一種已定義的數(shù)據(jù)類型和一個(gè)變量標(biāo)識(shí)符組成，該變量標(biāo)識(shí)符成為該函數(shù)的形式

3、參數(shù)，簡(jiǎn)稱形參，形參前面給出的數(shù)據(jù)類型稱為該形參的類型。一個(gè)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(shí)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(hào)開始，到右花括號(hào)結(jié)束，中間為一條或若干條C+語句。 在一個(gè)函數(shù)的參數(shù)表中，每個(gè)參數(shù)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(gè)函數(shù)的返回值可以是除數(shù)組類型之外的任何類型，包括普通類型、指針類型和引用類型等。另外，當(dāng)不需要返回值時(shí)，應(yīng)把函數(shù)定義為void類型。

4、 2定義格式舉例 (1) void f1() . (2) void f2(int x) . (3) int f3(int x,int* p) . (4) char* f4(char a). (5) int f5(int& x,double d) . (6) int& f6(int b10, int n) . (7) void f7(float cN, int m, float& max) . (8) bool f8(ElemType*& bt, ElemType& item) . 在第一條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f1，函數(shù)類型為void，參數(shù)表為空，此函數(shù)是

5、一個(gè)無參無類型函數(shù)。若在f1后面的圓括號(hào)內(nèi)寫入保留字void，也表示為無參函數(shù)。 在第二條函數(shù)定義中，僅帶有一個(gè)類型為int的形參變量x，該函數(shù)沒有返回值。 在第三條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f3，函數(shù)類型為int，函數(shù)參數(shù)為x和p，其中x為int型普通參數(shù)，p為int*型指針參數(shù)。 在第四條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f4，函數(shù)類型為char*，即字符指針類型，參數(shù)表中包含一個(gè)一維字符數(shù)組參數(shù)。注意：在定義任何類型的一維數(shù)組參數(shù)時(shí)，不需要給出維的尺寸，當(dāng)然給出也是允許的，但沒有任何意義。 在第五條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f5，返回類型為int，該函數(shù)帶有兩個(gè)形參，一個(gè)為 整型引用變量x，另一個(gè)為雙精度變量d。

6、 在第六條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f6，函數(shù)類型為int&，即整型引用，該函數(shù)帶有兩個(gè)形參，一個(gè)是整型數(shù)組b，另一個(gè)是整型變量n。在這里定義形參數(shù)組b所給出的維的尺寸10可以被省略。 在第七條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f7，無函數(shù)類型，參數(shù)表中包含三個(gè)參數(shù)，一個(gè)為二維單精度型數(shù)組c，第二個(gè)為整型變量m，第三個(gè)為單精度引用變量max。注意：當(dāng)定義一個(gè)二維數(shù)組參數(shù)時(shí)，第二維的尺寸必須給出，并且必須是一個(gè)常量表達(dá)式，第一維尺寸可給出也可不給出，其作用相同。 在第八條函數(shù)定義中，函數(shù)名為f8，返回類型為bool，即邏輯類型，該函數(shù)帶有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)為形參bt，它為ElemType的指針引用類型，另一個(gè)為

7、形參item，它是ElemType的引用類型，其中ElemType為一種用戶定義的類型或是通過typedef語句定義的一個(gè)類型的別名。 3有關(guān)函數(shù)定義的幾點(diǎn)說明 (1) 函數(shù)原型語句 在一個(gè)函數(shù)定義中，函數(shù)體之前的所有部分稱為函數(shù)頭，它給出了該函數(shù)的返回類型、每個(gè)參數(shù)的次序和類型等函數(shù)原型信息，所以當(dāng)沒有專門給出函數(shù)原型說明語句時(shí)，系統(tǒng)就從函數(shù)頭中獲取函數(shù)原型信息。 一個(gè)函數(shù)必須先定義或聲明而后才能被調(diào)用，否則編譯程序無法判斷該調(diào)用的正確性。一個(gè)函數(shù)的聲明是通過使用一條函數(shù)原型語句實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然使用多條相同的原型語句聲明同一個(gè)函數(shù)雖然多余但也是允許的，編譯時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 在一個(gè)完整的程序中，函

8、數(shù)的定義和函數(shù)的調(diào)用可以在同一個(gè)程序文件中，也可以處在不同的程序文件中，但必須確保函數(shù)原型語句與函數(shù)調(diào)用表達(dá)式出現(xiàn)在同一個(gè)文件中，并且函數(shù)原型語句出現(xiàn)在前，函數(shù)的調(diào)用出現(xiàn)在后。 通常把一個(gè)程序中用戶定義的所有函數(shù)的原型語句組織在一起，構(gòu)成一個(gè)頭文件，讓該程序中所含的每個(gè)程序文件的開始（即所有函數(shù)定義之前）包含這個(gè)頭文件（通過#include命令實(shí)現(xiàn)），這樣不管每個(gè)函數(shù)的定義在哪里出現(xiàn)，都能夠確保函數(shù)先聲明后使用（即調(diào)用）這一原則的實(shí)現(xiàn)。 一個(gè)函數(shù)的原型語句就是其函數(shù)頭的一個(gè)拷貝，當(dāng)然要在最后加上語句接上結(jié)束符分號(hào)。函數(shù)原型語句與函數(shù)頭也有細(xì)微的差別，在函數(shù)原型語句中，其參數(shù)表中的每個(gè)參數(shù)允許只

9、保留參數(shù)類型，而省略參數(shù)名，并且若使用參數(shù)名也允許與函數(shù)頭中對(duì)應(yīng)的參數(shù)名不同。 (2) 常量形參 在定義一個(gè)函數(shù)時(shí)，若只允許函數(shù)體訪問一個(gè)形參的值，不允許修改它的值，則應(yīng)把該形參說明為常量，這只要在形參說明的前面加上const保留字進(jìn)行修飾即可。如： void f9(const int& x, const char& y); void f10(const char* p, char key); 在函數(shù)f9的函數(shù)體中只允許使用x和y的值，不允許修改它們的值。在函數(shù)f10的函數(shù)體中只允許使用p所指向的字符對(duì)象或字符數(shù)組對(duì)象的值，不允許修改它們的值，但在函數(shù)體中既允許使用也允許修改形

10、參key的值。 (3) 缺省參數(shù) 在一個(gè)函數(shù)定義中，可根據(jù)需要對(duì)參數(shù)表末尾的一個(gè)或連續(xù)若干個(gè)參數(shù)給出缺省值，當(dāng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)，若實(shí)參表中沒有給出對(duì)應(yīng)的實(shí)參，則形參將采用這個(gè)缺省值。如： void f11(int x, int y=0) . int f12(int a, char op='+', int k=10) . 函數(shù)f11的定義帶有兩個(gè)參數(shù)，分別為整型變量x和y，并且y帶有缺省值0，若調(diào)用該函數(shù)的表達(dá)式為f11(a,b)，將把a(bǔ)的值賦給x，把b的值賦給y，接著執(zhí)行函數(shù)體；若調(diào)用該函數(shù)的表達(dá)式為f11(a+b)，則也是正確的調(diào)用格式，它將把a(bǔ)+b的值賦給x，因y沒有對(duì)應(yīng)的實(shí)

11、參，將采用缺省值0，參數(shù)傳送后接著執(zhí)行函數(shù)體。 函數(shù)f12的定義帶有三個(gè)參數(shù)，其中后兩個(gè)帶有缺省值，所以調(diào)用它的函數(shù)格式有三種，一種只帶一個(gè)實(shí)參，用于向形參a傳送數(shù)據(jù)，后兩個(gè)形參采用缺省值，第二種帶有兩個(gè)實(shí)參，用于分別向形參a和op傳送數(shù)據(jù)，第三個(gè)形參采用缺省值，第三種帶有三個(gè)實(shí)參，分別用于傳送給三個(gè)形參。 若一個(gè)函數(shù)帶有專門的函數(shù)原型語句，則形參的缺省值只能在該函數(shù)原型語句中給出，不允許在函數(shù)頭中給出。如對(duì)于上述的f11和f12函數(shù)，其對(duì)應(yīng)的函數(shù)原型語句分別為： void f11(int x, int y=0); int f12(int a, char op='+', int

12、 k=10); 函數(shù)定義應(yīng)分別改寫為： void f11(int x, int y) . int f12(int a, char op, int k) . (4) 數(shù)組參數(shù) 在函數(shù)定義中的每個(gè)數(shù)組參數(shù)實(shí)際上是指向元素類型的指針參數(shù)。對(duì)于一維數(shù)組參數(shù)說明： <數(shù)據(jù)類型> <數(shù)組名> 它與下面的指針參數(shù)說明完全等價(jià)： <數(shù)據(jù)類型> *<指針變量名> 其中<指針變量名>就是數(shù)組參數(shù)說明中的<數(shù)組名>。如對(duì)于f12函數(shù)定義中的數(shù)組參數(shù)說明int a，等價(jià)于指針參數(shù)說明int* a。也就是說，數(shù)組參數(shù)說明中的數(shù)組名a是一個(gè)類型為in

13、t*的形參。注意：在變量定義語句中定義的數(shù)組，其數(shù)組名代表的是一個(gè)數(shù)組，它的值是指向第一個(gè)元素的指針常量，這與數(shù)組形參的含義有區(qū)別。 對(duì)于二維數(shù)組參數(shù)說明： <數(shù)據(jù)類型> <參數(shù)名><第二維尺寸> 它與下面的指針參數(shù)說明完全等價(jià)： <數(shù)據(jù)類型> (*<參數(shù)名>)<第二維尺寸> 如對(duì)于f7函數(shù)定義中的二維數(shù)組參數(shù)說明float cN，等價(jià)于指針參數(shù)說明float(*c)N。 (5) 函數(shù)類型 當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)就執(zhí)行一遍循環(huán)體，對(duì)于類型為非void的函數(shù)，函數(shù)體中至少必須帶有一條return語句，并且每條return語句必須帶

14、有一個(gè)表達(dá)式，當(dāng)執(zhí)行到任一條return語句時(shí)，將計(jì)算出它的表達(dá)式的值，結(jié)束整個(gè)函數(shù)的調(diào)用過程，把這個(gè)值作為所求的函數(shù)值帶回到調(diào)用位置，參與相應(yīng)的運(yùn)算；對(duì)于類型為void的函數(shù)，它不需要返回任何函數(shù)值，所以在函數(shù)體中既可以使用return語句，也可以不使用，對(duì)于使用的每條return語句不允許也不需要帶有表達(dá)式，當(dāng)執(zhí)行到任一條return語句時(shí)，或執(zhí)行到函數(shù)體最后結(jié)束位置時(shí)，將結(jié)束函數(shù)的調(diào)用過程，返回到調(diào)用位置向下繼續(xù)執(zhí)行。 (6) 內(nèi)聯(lián)函數(shù) 當(dāng)在一個(gè)函數(shù)的定義或聲明前加上關(guān)鍵字inline則就把該函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行一般函數(shù)的調(diào)用時(shí)，無論該函數(shù)多么簡(jiǎn)單或復(fù)雜，都要經(jīng)過參數(shù)傳遞、執(zhí)

15、行函數(shù)體和返回等操作。若把一個(gè)函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)后，在程序編譯階段系統(tǒng)就有可能把所有調(diào)用該函數(shù)的地方都直接替換為該函數(shù)的執(zhí)行代碼，由此省去函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞和返回操作，從而加快整個(gè)程序的執(zhí)行速度。通?？砂岩恍┫鄬?duì)簡(jiǎn)單的函數(shù)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，對(duì)于較復(fù)雜的函數(shù)則不應(yīng)聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。從用戶的角度看，調(diào)用內(nèi)聯(lián)函數(shù)和一般函數(shù)沒有任何區(qū)別。下面就是一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義的例子，它返回形參值的立方。 inline int cube(int n) return n*n*n; 二、函數(shù)的調(diào)用 1調(diào)用格式 調(diào)用一個(gè)已定義或聲明的函數(shù)需要給出相應(yīng)的函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，其格式為： <函數(shù)名>(<實(shí)參表>

16、) 若調(diào)用的是一個(gè)無參函數(shù)，或全部形參為可選的函數(shù)，則<實(shí)參表>被省略，此時(shí)實(shí)參表為空。 <實(shí)參表>為一個(gè)或若干個(gè)用逗號(hào)分開的表達(dá)式，表達(dá)式的個(gè)數(shù)應(yīng)至少等于不帶缺省值的形參的個(gè)數(shù)，應(yīng)不大于所有形參的個(gè)數(shù)，<實(shí)參表>中每個(gè)表達(dá)式稱為一個(gè)實(shí)參，每個(gè)實(shí)參的類型必須與相應(yīng)的形參類型相同或兼容（即能夠被自動(dòng)轉(zhuǎn)換為形參的類型，如整型與字符型就是兼容類型）。每個(gè)實(shí)參是一個(gè)表達(dá)式，包括是一個(gè)常量、一個(gè)變量、一個(gè)函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，或一個(gè)帶運(yùn)算符的一般表達(dá)式。如： (1) g1(25) /實(shí)參是一個(gè)整數(shù) (2) g2(x) /實(shí)參是一個(gè)變量 (3) g3(a,2*b+3) /第一

17、個(gè)為變量，第二個(gè)運(yùn)算表達(dá)式 (4) g4(sin(x),) /第一個(gè)為函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，第二個(gè)為字符常量 (5) 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 任一個(gè)函數(shù)調(diào)用表達(dá)式都可以單獨(dú)作為一條表達(dá)式語句使用，但當(dāng)該函數(shù)調(diào)用帶有返回值時(shí)，這個(gè)值被自動(dòng)丟失。對(duì)于具有返回值的函數(shù)，調(diào)用它的函數(shù)表達(dá)式通常是作為一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)使用，用返回值參與相應(yīng)的運(yùn)算，如把它賦值給一個(gè)變量，把它輸出到屏幕上顯示出來等。如： (1) f1(); /作為單獨(dú)的語句，若有返回值則被丟失 (2) y=f3(x,a); /返回值被賦給y保存 (3) cout<<f6(c,10

18、)<<endl; /返回值被輸出到屏幕上 (4) f2(f5(x1,d1)+1); /f2調(diào)用作為單獨(dú)的語句， /f5調(diào)用是f2實(shí)參表達(dá)式中的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng) (5) f6(b,5)=3*w-2; /f6函數(shù)調(diào)用的返回值當(dāng)作一個(gè)左值 (6) if(f8(ct,x) cout<<”true”<<endl; / f6函數(shù)調(diào)用作為一個(gè)判斷條件， /若返回值不為0則執(zhí)行后面的輸出語句，否則不執(zhí)行任何操作 2. 調(diào)用過程 當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，整個(gè)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)

19、參向形參傳遞信息，使形參具有確切地含義（即具有對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間和初值）。這種傳遞又分為兩種不同情況，一種是向非引用參數(shù)傳遞，另一種是向引用參數(shù)傳遞。 形參表中的非引用參數(shù)包括普通類型的參數(shù)、指針類型的參數(shù)和數(shù)組類型的參數(shù)三種。實(shí)際上可以把數(shù)組類型的參數(shù)歸為指針類型的參數(shù)。 當(dāng)形參為非引用參數(shù)時(shí)，實(shí)虛結(jié)合的過程為：首先計(jì)算出實(shí)參表達(dá)式的值，接著給對(duì)應(yīng)的形參變量分配一個(gè)存儲(chǔ)空間，該空間的大小等于該形參類型的長(zhǎng)度，然后把已求出的實(shí)參表達(dá)式的值存入到為形參變量分配的存儲(chǔ)空間中，成為形參變量的初值。這種傳遞是把實(shí)參表達(dá)式的值傳送給對(duì)應(yīng)的形參變量，稱這種傳遞方式為“按值傳遞”。 假定有下面的函數(shù)原型： (1

20、) void h1(int x, int y); (2) bool h2(char*p); (3) void h3(int a, int n); (4) char* h4(char bN, int m); 若采用如下的函數(shù)調(diào)用： (1) h1(a,25); /假定a為int型(2) bool bb=h2(sp); /假定sp為char*型(3) h3(b,10); /假定b為int*型(4) char* s=h4(c,n+1); /假定c為int(*)N型，n為int型 當(dāng)執(zhí)行第一條語句中的h1(a,25)調(diào)用時(shí)，把第一個(gè)實(shí)參a的值傳送給對(duì)應(yīng)形參x的存儲(chǔ)空間，成為x的初值，把常數(shù)25傳送給形參

21、y的存儲(chǔ)空間，成為y的初值。 當(dāng)執(zhí)行第二條語句中的h2(sp)調(diào)用時(shí)，將把sp的值，即一個(gè)字符對(duì)象的存儲(chǔ)地址傳送給對(duì)應(yīng)的指針形參p的存儲(chǔ)空間中，使p指向的對(duì)象就是實(shí)參sp所指向的對(duì)象，即*p和*sp指的是同一個(gè)對(duì)象，若在函數(shù)體中對(duì)*p進(jìn)行了修改，則待調(diào)用結(jié)束返回后通過訪問*sp就得到了這個(gè)修改。 當(dāng)執(zhí)行第三條語句中的h3(b,10)調(diào)用時(shí)，將把b的值（通常為元素類型為 int的一維數(shù)組的首地址）傳送給對(duì)應(yīng)數(shù)組變量（實(shí)際為指針變量）a的存儲(chǔ)空間中，使得形參a指向?qū)崊所指向的數(shù)組空間，因此，在函數(shù)體中對(duì)數(shù)組a的存取元素的操作就是對(duì)實(shí)參數(shù)組b的操作。也就是說，采用數(shù)組傳送能夠在函數(shù)體中使用形參數(shù)組

22、訪問對(duì)應(yīng)的實(shí)參數(shù)組。 當(dāng)執(zhí)行第四條語句中的h4(c,n+1)調(diào)用時(shí)，將把c的值（通常為與形參b具有相同元素類型和列數(shù)的二維數(shù)組的首地址）傳送給對(duì)應(yīng)二維數(shù)組參數(shù)（實(shí)際為指針變量）a的存儲(chǔ)空間中，使得形參b指向?qū)崊所指向的二維數(shù)組空間，在函數(shù)體中對(duì)數(shù)組b的存取元素的操作就是對(duì)實(shí)參數(shù)組c的操作；該函數(shù)調(diào)用還要把第二個(gè)實(shí)參表達(dá)式n+1的值傳送給形參m中，在函數(shù)體中對(duì)m的操作與相應(yīng)的實(shí)參無關(guān)。 在函數(shù)定義的形參表中說明一個(gè)數(shù)組參數(shù)時(shí)，通常還需要說明一個(gè)整型參數(shù)，用它來接收由實(shí)參傳送來的數(shù)組的長(zhǎng)度，這樣才能夠使函數(shù)知道待處理元素的個(gè)數(shù)。 當(dāng)形參為引用參數(shù)時(shí)，對(duì)應(yīng)的實(shí)參通常是一個(gè)變量，實(shí)虛結(jié)合的過程為：把

23、實(shí)參變量的地址傳送給引用形參，成為引用形參的地址，也就是說使得引用形參是實(shí)參變量的一個(gè)引用（別名），引用形參所占用的存儲(chǔ)空間就是實(shí)參變量所占用的存儲(chǔ)空間。因此，在函數(shù)體中對(duì)引用形參的操作實(shí)際上就是對(duì)被引用的實(shí)參變量的操作。這種向引用參數(shù)傳遞信息的方式稱為引用傳送或按址傳送。 引用傳送的好處是不需要為形參分配新的存儲(chǔ)空間，從而節(jié)省存儲(chǔ)，另外能夠使對(duì)形參的操作反映到實(shí)參上，函數(shù)被調(diào)用結(jié)束返回后，能夠從實(shí)參中得到函數(shù)對(duì)它的處理結(jié)果。有時(shí)，既為了使形參共享實(shí)參的存儲(chǔ)空間，又不希望通過形參改變實(shí)參的值，則應(yīng)當(dāng)把該形參說明為常量引用，如： void f13(const int& A, const

24、Node*& B, char C); 在該函數(shù)執(zhí)行時(shí)，只能讀取引用形參A和B的值，不能夠修改它們的值。因?yàn)樗鼈兪菍?duì)應(yīng)實(shí)參的別名，所以，也可以說，只允許該函數(shù)使用A和B對(duì)應(yīng)實(shí)參的值，不允許進(jìn)行修改，從而杜絕了對(duì)實(shí)參進(jìn)行的有意或無意的破壞。 進(jìn)行函數(shù)調(diào)用除了要把實(shí)參傳遞給形參外，系統(tǒng)還將自動(dòng)把函數(shù)調(diào)用表達(dá)式執(zhí)行后的位置（稱為返回地址）傳遞給被調(diào)用的函數(shù)，使之保存起來，當(dāng)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，將按照所保存的返回地址返回到原來位置，繼續(xù)向下執(zhí)行。 函數(shù)調(diào)用的第二步是執(zhí)行函數(shù)體，實(shí)際上就是執(zhí)行函數(shù)頭后面的一條復(fù)合語句，它將按照從上向下、從左向右的次序執(zhí)行函數(shù)體中的每條語句，當(dāng)碰到return語句時(shí)就結(jié)

25、束返回。對(duì)于無類型函數(shù)，當(dāng)執(zhí)行到函數(shù)體最后的右花括號(hào)時(shí)，與執(zhí)行一條不帶表達(dá)式的return語句相同，也將結(jié)束返回。 函數(shù)調(diào)用的第三步是返回，這實(shí)際上是執(zhí)行一條return語句的過程。當(dāng)return語句不帶有表達(dá)式時(shí)，其執(zhí)行過程為：按函數(shù)中所保存的返回地址返回到調(diào)用函數(shù)表達(dá)式的位置接著向下執(zhí)行。當(dāng)return語句帶有表達(dá)式時(shí)，又分為兩種情況，一種是函數(shù)類型為非引用類型，則計(jì)算出return表達(dá)式的值，并把它保存起來，以便返回后訪問它參與相應(yīng)的運(yùn)算；另一種情況是函數(shù)的類型為引用類型，則return中的表達(dá)式必須是一個(gè)左值，并且不能是本函數(shù)中的局部變量（關(guān)于局部變量的概念留在下一節(jié)討論），執(zhí)行ret

26、urn語句時(shí)就返回這個(gè)左值，也可以說函數(shù)的返回值是該左值的一個(gè)引用。因此，返回為引用的函數(shù)調(diào)用表達(dá)式既可作為右值又可作為左值使用，但非引用類型的函數(shù)表達(dá)式只能作為右值使用。例如： int& f14(int a, int n) int k=0; for(int i=1;i<n;i+) if(ai>ak) k=i; return ak; 該函數(shù)的功能是從一維整型數(shù)組an中求出具有最大值的元素并引用返回。當(dāng)調(diào)用該函數(shù)時(shí)，其函數(shù)表達(dá)式既可以作為右值，從而取出ak的值，又可以作為左值，從而向ak賦予新值。如： #include<iostream.h> int& f

27、14(int a, int n) int k=0; for(int i=1;i<n;i+) if(ai>ak) k=i; return ak; void main() int b8=25,37,18,69,54,73,62,31; cout<<f14(b,8)<<endl; f14(b,5)=86; for(int i=0;i<8;i+) cout<<bi<<' ' cout<<endl; 該程序的運(yùn)行結(jié)果如下，請(qǐng)讀者自行分析。 73 25 37 18 86 54 73 62 31 通常把函數(shù)定義為引

28、用的情況較少出現(xiàn)，而定義為非引用（即普通類型和指針類型）的情況則常見。 3. 函數(shù)調(diào)用舉例 程序6-1： #include<iostream.h> int xk1(int n); void main() cout<<"輸入一個(gè)正整數(shù):" int m; cin>>m; int sum=xk1(m)+xk1(2*m+1); cout<<sum<<endl; int xk1(int n) int i,s=0; for(i=1;i<=n;i+) s+=i; return s; 該程序包含一個(gè)主函數(shù)和一個(gè)xk1函數(shù)，在

29、程序開始給出了一條xk1函數(shù)的原型語句，使得xk1函數(shù)無論在什么地方定義，在此程序文件中的所有函數(shù)都能夠合法地調(diào)用它。注意：主函數(shù)不需要使用相應(yīng)的函數(shù)原型語句加以聲明，因?yàn)镃+規(guī)定不允許任何函數(shù)調(diào)用它，它只由操作系統(tǒng)調(diào)用并返回操作系統(tǒng)。 函數(shù)xk1的功能是求出自然數(shù)1至n之和，這個(gè)和就是s的最后值，由return語句把它返回。在主函數(shù)中首先為m輸入一個(gè)自然數(shù)，接著用m去調(diào)用xk1函數(shù)返回1至m之間的所有自然數(shù)之和，再用2*m+1去調(diào)用xk1函數(shù)返回1至2*m+1之間的所有自然數(shù)之和，把這兩個(gè)和加起來賦給變量sum，最后輸出sum的值。 假定從鍵盤上為m輸入的正整數(shù)為5，則進(jìn)行xk1(m)調(diào)用時(shí)

30、把m的值5傳送給n，接著執(zhí)行函數(shù)體后返回s的值為15，進(jìn)行xk1(2*m+1)調(diào)用時(shí)把2*m+1的值11傳送給n，接著執(zhí)行函數(shù)體后返回s的值為66，它們的和81被作為初值賦給sum，最后輸出的sum值為81。 程序6-2: #include<iostream.h> void xk2(int& a, int b); void main() int x=12,y=18; cout<<"x="<<x<<' '<<"y="<<y<<endl; xk2(x,

31、y); cout<<"x="<<x<<' '<<"y="<<y<<endl; void xk2(int& a, int b) cout<<"a="<<a<<' '<<"b="<<b<<endl; a=a+b; b=a+b; cout<<"a="<<a<<' '&l

32、t;<"b="<<b<<endl; 該程序包含一個(gè)主函數(shù)和一個(gè)xk2函數(shù)，xk2函數(shù)使用了兩個(gè)形參，一個(gè)是整型引用變量a，另一個(gè)是整型變量b。在主函數(shù)中使用xk1(x,y)調(diào)用時(shí)，將使形參a成為實(shí)參x的別名，在函數(shù)體中對(duì)a的訪問就是對(duì)主函數(shù)中x的訪問，此調(diào)用同時(shí)把y的值傳送給形參b，在函數(shù)體中對(duì)形參b的操作是與對(duì)應(yīng)的實(shí)參y無關(guān)的，因?yàn)樗鼈兪褂酶髯缘拇鎯?chǔ)空間。該程序的運(yùn)行結(jié)果為： x=12 y=18 a=12 b=18 a=30 b=48 x=30 y=18 程序6-3: #include<iostream.h> void xk3(i

33、nt* a, int* b); void xk4(int& a, int& b); void main() int x=5,y=10; cout<<"x="<<x<<' '<<"y="<<y<<endl; xk3(&x, &y); cout<<"x="<<x<<' '<<"y="<<y<<endl; xk4(x

34、, y); cout<<"x="<<x<<' '<<"y="<<y<<endl; void xk3(int* a, int* b) int c=*a; *a=*b; *b=c; void xk4(int& a, int& b) int c=a; a=b; b=c; 該程序中的xk3函數(shù)用于交換a和b分別指向的兩個(gè)對(duì)象的值，主函數(shù)使用xk3(&x, &y)調(diào)用時(shí)，分別把x和y的地址賦給形參a和b，所以實(shí)際交換的是主函數(shù)中x和y的值； xk

35、4函數(shù)用于直接交換a和b的值，由于a和b都是引用參數(shù)，所以在主函數(shù)使用xk4(x,y)調(diào)用時(shí)，執(zhí)行xk4函數(shù)實(shí)際交換的是相應(yīng)實(shí)參變量x和y的值。 此程序的運(yùn)行結(jié)果為： x=5 y=10 x=10 y=5 x=5 y=10 上述的xk3和xk4具有完全相同的功能，但由于在xk3中使用的是指針參數(shù)，傳送給它的實(shí)參也必須是對(duì)象的地址，在函數(shù)體中訪問指針?biāo)赶虻膶?duì)象必須進(jìn)行間接訪問運(yùn)算，所以，定義和調(diào)用xk3不如定義和調(diào)用xk4直觀和簡(jiǎn)便。 程序6-4: #include<iostream.h> const int N=8; int xk5(int a, int n); void main

36、() int bN=1,7,2,6,4,5,3,-2; int m1=xk5(b,8); int m2=xk5(&b2,5); int m3=xk5(b+3,3); cout<<m1<<' '<<m2<<' '<<m3<<endl; int xk5(int a, int n) int i,f=1; for(i=0;i<n;i+) f*=ai; /或?qū)懗蒮*=*a+; return f; 該函數(shù)包含一個(gè)主函數(shù)和一個(gè)xk5函數(shù)，xk5函數(shù)的功能是求出一維整型數(shù)組an中所有元素之積并

37、返回。在主函數(shù)中第一次調(diào)用xk5函數(shù)時(shí)，把數(shù)組b的首地址傳送給a，把數(shù)組b的長(zhǎng)度8傳送給n，執(zhí)行函數(shù)體對(duì)數(shù)組a的操作實(shí)際上就是對(duì)主函數(shù)中數(shù)組b的操作，因?yàn)樗鼈兺瑫r(shí)指向數(shù)組b的存儲(chǔ)空間；第二次調(diào)用xk5函數(shù)是把數(shù)組b中b2元素的地址傳送給a，把整數(shù)5傳送給n，執(zhí)行函數(shù)體對(duì)數(shù)組an的操作實(shí)際上是對(duì)數(shù)組b中b2至b6之間元素的操作；第三次調(diào)用xk5函數(shù)是把數(shù)組b中b3元素的地址傳送給a，把整數(shù)3傳送給n，執(zhí)行函數(shù)體對(duì)數(shù)組an的操作實(shí)際上是對(duì)數(shù)組b中b3至b5之間元素的操作。該程序的運(yùn)行結(jié)果為： -10080 720 120 程序6-5: #include<iostream.H> char

38、* xk6(char* sp, char* dp); void main() char a15="abcadecaxybcw" char b15; char* c1=xk6(a,b); cout<<c1<<' '<<a<<' '<<b<<endl; char* c2=xk6(a+4,b); cout<<c1<<' '<<a<<' '<<b<<endl; char* xk

39、6(char* sp, char* dp) if(*sp='0') *dp='0' return dp; int i=0,j; for(char* p=sp; *p; p+) /掃描sp所指字符串中的每個(gè)字符位置 for(j=0;j<i;j+) if(*p=dpj) break; /當(dāng)*p與dp0至dpi-1之間的 /任一元素相同則比較過程結(jié)束 if(j>=i) dpi+=*p; /若dp數(shù)組的前i個(gè)元素均不等于*p，則把*p寫入dpi元素中 dpi='0' /寫入字符串結(jié)束符 return dp; xk6函數(shù)的功能是把sp所指向的字

40、符串，去掉重復(fù)字符后拷貝到dp所指向的字符數(shù)組中，并返回dp指針。在主函數(shù)中第一次調(diào)用xk6函數(shù)時(shí)，分別以a和b作為實(shí)參，第二次調(diào)用時(shí)分別以a+4（即a4的地址）和b作為實(shí)參。該程序運(yùn)行后的輸出結(jié)果為： abcdexyw abcadecaxybcw abcdexyw decaxybw abcadecaxybcw decaxybw 程序6-6: #include<iostream.H> int* xk7(int*& a1, int* a2); int* xk7(int*& a1, int* a2) cout<<"when enter xk7: *

41、a1,*a2="<<*a1<<", "<<*a2<<endl; a1=new int(2*a1+4); a2=new int(2*a2-1); cout<<"when leave xk7: *a1,*a2="<<*a1<<", "<<*a2<<endl; return a2; void main() int x=10, y=25; int *xp=&x, *yp=&y; cout<<&quo

42、t;before call xk7: *xp,*yp="<<*xp<<", "<<*yp<<endl; int* ip=xk7(xp,yp); cout<<"after call xk7: *xp,*yp="<<*xp<<", "<<*yp<<endl; cout<<"*ip="<<*ip<<endl; delete xp; /xp指向的是在執(zhí)行xk7函數(shù)時(shí)動(dòng)態(tài)分

43、配的對(duì)象*a1 delete ip; /ip指向的是在執(zhí)行xk7函數(shù)時(shí)動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象*a2 在xk7函數(shù)的定義中，把形參a1定義為整型指針的引用，把a(bǔ)2定義為整型指針，當(dāng)在主函數(shù)中利用xk7(xp,yp)表達(dá)式調(diào)用該函數(shù)時(shí)，a1就成為xp的別名，訪問a1就等于訪問主函數(shù)中的xp，而a2同yp具有各自獨(dú)立的存儲(chǔ)空間，a2的初值為yp的值，在xk7函數(shù)中對(duì)a2的訪問(指直接訪問)與yp無關(guān)。此程序運(yùn)行結(jié)果為： before call xk7: *xp,*yp=10, 25 when enter xk7: *a1,*a2=10, 25 when leave xk7: *a1,*a2=24, 49 a

44、fter call xk7: *xp,*yp=24, 25 *ip=49 三、變量的作用域 在一個(gè)C+程序中，對(duì)于每個(gè)變量必須遵循先定義后使用的原則。根據(jù)變量定義的位置不同將使它具有不同的作用域。一個(gè)變量離開了它的作用域，在定義時(shí)為它分配的存儲(chǔ)空間就被系統(tǒng)自動(dòng)回收了，因此該變量也就不存在了。 1作用域分類 變量的作用域具有四種類別：全局作用域、文件作用域、函數(shù)作用域和塊作用域。具有全局作用域的變量稱為全局變量，具有塊作用域的變量稱為局部變量。 (1) 全局作用域 當(dāng)一個(gè)變量在一個(gè)程序文件的所有函數(shù)定義之外（并且通常在所有函數(shù)定義之前）定義時(shí)，則該變量具有全局作用域，即該變量在整個(gè)程序包括的所有

45、文件中都有效，都是可見的，都是可以訪問的。當(dāng)一個(gè)全局變量不是在本程序文件中定義時(shí)，若要在本程序文件中使用，則必須在本文件開始進(jìn)行聲明，聲明格式為： extern <類型名> <變量名>, <變量名>,.; 它與變量定義語句格式類似，其區(qū)別是：不能對(duì)變量進(jìn)行初始化，并且要在整個(gè)語句前加上extern保留字。 當(dāng)用戶定義一個(gè)全局變量時(shí)，若沒有對(duì)其初始化，則編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)把它初始化為0。 (2) 文件作用域 當(dāng)一個(gè)變量定義語句出現(xiàn)在一個(gè)程序文件中的所有函數(shù)定義之外，并且該語句前帶有static保留字時(shí)，則該語句定義的所有變量都具有文件作用域，即在整個(gè)程序文件中有效，

46、但在其他文件中是無效的，不可見的。 若在定義文件作用域變量時(shí)沒有初始化，則編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)把它初始化為0。 (3) 函數(shù)作用域 在每個(gè)函數(shù)中使用的語句標(biāo)號(hào)具有函數(shù)作用域，即它在本函數(shù)中有效，供本函數(shù)中的goto語句跳轉(zhuǎn)使用。由于語句標(biāo)號(hào)不是變量，應(yīng)該說函數(shù)作用域不屬于變量的一種作用域。 (4) 塊作用域 當(dāng)一個(gè)變量是在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)定義時(shí)，則稱它具有塊作用域，其作用域范圍是從定義點(diǎn)開始，直到該塊結(jié)束（即所在復(fù)合語句的右花括號(hào)）為止。 具有塊作用域的變量稱為局部變量，若局部變量沒有被初始化，則系統(tǒng)也不會(huì)對(duì)它初始化，它的初值是不確定的。對(duì)于在函數(shù)體中使用的變量定義語句，若在其前面加上static保留字，

47、則稱所定義的變量為靜態(tài)局部變量，若靜態(tài)局部變量沒有被初始化，則編譯時(shí)會(huì)被自動(dòng)初始化為0。 對(duì)于非靜態(tài)局部變量，每次執(zhí)行到它的定義語句時(shí)，都會(huì)為它分配對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間，并對(duì)帶初值表達(dá)式的變量進(jìn)行初始化；而對(duì)于靜態(tài)局部變量，只是在整個(gè)程序執(zhí)行過程中第一次執(zhí)行到它的定義語句時(shí)為其分配對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間，并進(jìn)行初始化，以后再執(zhí)行到它時(shí)什么都不會(huì)做，相當(dāng)于第一次執(zhí)行后就刪除了該語句。 任一函數(shù)定義中的每個(gè)形參也具有塊作用域，這個(gè)塊是作為函數(shù)體的復(fù)合語句，當(dāng)離開函數(shù)體后它就不存在了，函數(shù)調(diào)用時(shí)為它分配的存儲(chǔ)空間也就被系統(tǒng)自動(dòng)回收了，當(dāng)然引用參數(shù)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間不會(huì)被回收。由于每個(gè)形參具有塊作用域，所以它也是局部變

48、量。 在C+程序中定義的符號(hào)常量也同變量一樣具有全局、文件和局部這三種作用域。當(dāng)符號(hào)常量定義語句出現(xiàn)在所有函數(shù)定義之外，并且在前面帶有extern保留字時(shí)，則所定義的常量具有全局作用域，若在前面帶有static關(guān)鍵字或什么都沒有，則所定義的常量具有文件作用域。若符號(hào)常量定義語句出現(xiàn)在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)，則定義的符號(hào)常量具有局部作用域。 一個(gè)C+程序中的所有函數(shù)的函數(shù)名都具有全局作用域，所以在程序中所含的任何文件內(nèi)都可以使用任一函數(shù)名構(gòu)成函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的函數(shù)。 具有同一作用域的任何標(biāo)識(shí)符，不管它表示什么對(duì)象（如常量、變量、函數(shù)、類型等）都不允許重名，若重名系統(tǒng)就無法唯一確定它的含義了。 由于

49、每一個(gè)復(fù)合語句就是一個(gè)塊，所以在不同復(fù)合語句中定義的對(duì)象具有不同的塊作用域，也稱為具有不同的作用域，其對(duì)象名允許重名，因?yàn)橄到y(tǒng)能夠區(qū)分它們。 2. 程序舉例 程序6-7： 程序主文件6-7.cpp #include<iostream.h> int xk8(int n); /函數(shù)xk8的原型聲明 int xk9(int n); /函數(shù)xk9的原型聲明 int AA=5; /定義全局變量AA extern const int BB=8; /定義全局常量BB static int CC=12; /定義文件域變量CC const int DD=23; /定義文件域常量DD void mai

50、n() int x=15; /x的作用域?yàn)橹骱瘮?shù)體 cout<<"x*x="<<xk8(x)<<endl; cout<<"mainFile: AA,BB="<<AA<<','<<BB<<endl; cout<<"mainFile: CC,DD="<<CC<<','<<DD<<endl; cout<<xk9(16)<<endl;

51、 int xk9(int n) /n的作用域?yàn)閤k9函數(shù)體 int x=10; /x的作用域?yàn)閤k9函數(shù)體 cout<<"xk9:x="<<x<<endl; return n*x; 程序次文件6-7-1.cpp #include<iostream.h> int xk8(int n); /函數(shù)xk8的原型聲明 extern int AA; /全局變量AA的聲明 extern const int BB; /全局常量BB的聲明 static int CC=120; /定義文件域變量CC const int DD=230; /定義文件

52、域常量DD int xk8(int n) /n的作用域?yàn)閤k8函數(shù)體 cout<<"attachFile: AA,BB="<<AA<<','<<BB<<endl; cout<<"attachFile: CC,DD="<<CC<<','<<DD<<endl; return n*n; 此程序包含兩個(gè)程序文件，定義有各種類型的變量和常量，其中AA為全局變量，BB為全局常量，CC為各自的文件域變量，DD為各自的文

53、件域常量，主函數(shù)中的x為作用于主函數(shù)的局部變量，xk9函數(shù)中的x為作用于該函數(shù)的局部變量，xk8和xk9函數(shù)的各自參數(shù)表中的形參n是作用于各自函數(shù)的局部變量。為了在程序次文件6-7-1.cpp中能夠使用程序主文件6-7.cpp中定義的全局變量AA和全局常量BB，必須在該文件開始對(duì)他們進(jìn)行聲明。 當(dāng)上機(jī)輸入和運(yùn)行該程序時(shí)，可以先建立程序主文件d6-7.cpp并編譯通過，再建立程序次文件d6-7-1.cpp并編譯通過，然后把它們連接起來生成可執(zhí)行文件d6-7.exe。該程序的運(yùn)行結(jié)果為： attachFile: AA,BB=5,8 attachFile: CC,DD=120,230 x*x=225 mainFile: AA,BB=5,8 mainFile: CC,DD=12,23 xk9:x=10 160 請(qǐng)讀者結(jié)合上述程序分析結(jié)果的正確性。 程序6-8： #i