函數(shù)與指針c市公開課獲獎課件

1、第7章 函數(shù)與指針7.1 遞歸函數(shù)7.2 函數(shù)重載7.3 指針和函數(shù)7.4 帶參數(shù)main()函數(shù)7.5 內(nèi)聯(lián)函數(shù)7.6 無參函數(shù)7.7 void和const類型指針第1頁第1頁7.1 遞歸函數(shù)1、遞歸調用一個函數(shù)自己調用自己，這種調用稱為遞歸調用。2、遞歸調用方式（1）直接調用其本身，稱為直接遞歸調用（2）通過其它函數(shù)間接地調用，稱為間接遞歸調用3、一個問題是否能夠轉換為遞歸來處理必須滿足下列條件：（1）必須包括一個或各種非遞歸基本形式；（2）普通形式必須能最后轉換到基本形式；（3）由基本形式來結束遞歸。（不會造成死循環(huán)）注意： 遞歸程序結構清楚、簡樸、容易閱讀和理解。 但是遞歸調用在堆棧中

2、暫時占據(jù)存儲區(qū)域是較多，在實際運營時遞歸調用時間效率較差。 許多問題能夠用遞歸辦法求解，也能夠用普通循環(huán)結構求解。第2頁第2頁例7-1 采用遞歸算法求階乘n!int fac(int n) if(n1時，就需要借助另外一個針來移動。將n片金片由A移到C上能夠分解為下列幾種環(huán)節(jié)： (1) 將A上n1片金片借助C針移到B針上; (2) 把A針上剩余一片金片由A針移到C針上; (3) 最后將剩余n1個金片借助A針由B針移到C針上。環(huán)節(jié)(1)和(3)與整個任務類似，但涉及金片只有n1個了。這是一個典型遞歸算法。 用字符A,B,C表示3根針第4頁第4頁第5頁第5頁例8-2 梵塔(hanoi塔)問題#inc

3、lude using namespace std;const int N=3;/考察當金片數(shù)為3個時情況/ 函數(shù)move()：將金片由一根針移到另一根針上void move(char from, char to) cout From from to to endl;/ 函數(shù) hanoi()：將n片金片由p1借助p2移到p3上void hanoi(int n, char p1, char p2, char p3) if(n=1) move(p1, p3); else hanoi(n-1, p1, p3, p2); move(p1, p3); hanoi(n-1, p2, p1, p3); 第6頁

4、第6頁/測試主函數(shù)int main() hanoi(N, A, B, C); return 0; 第7頁第7頁7.2 函數(shù)重載函數(shù)重載一組參數(shù)和返回值不同函數(shù)共用同一個函數(shù)名。函數(shù)重載：a)使一個函數(shù)名含有各種功效，即含有“各種形態(tài)”，稱這種形態(tài)為多態(tài)性（面向對象主要特性）。b)面向對象理論中類結構函數(shù)需要重載機制當某個函數(shù)中調用到重載函數(shù)時，編譯器會依據(jù)參數(shù)不同（包含類型、個數(shù)和次序）去對應地調用對應函數(shù)。只有返回值類型不同幾個函數(shù)不能重載！匹配過程以下：1）假如有嚴格匹配函數(shù)，就調用該函數(shù)；2）參數(shù)內(nèi)部轉換后假如匹配，調用該函數(shù)；3）經(jīng)過用戶定義轉換尋求匹配。第8頁第8頁例7-3 重載絕對

5、值函數(shù)#include using namespace std;int abs(int x)return x=0?x:-x; double abs(double x)return x=0?x:-x; long abs(long x)return x=0?x:-x; 第9頁第9頁int main() int x1 = 1;double x2 = -2.5;long x3 = 3L;cout |x1| = abs(x1) endl;cout |x2| = abs(x2) endl;cout |x3| = abs(x3) endl;return 0; 第10頁第10頁7.3 指針和函數(shù)一. 指針作為

6、函數(shù)參數(shù)二. 返回指針函數(shù)三. 指向函數(shù)指針第11頁第11頁一. 指針作為函數(shù)參數(shù)函數(shù)參數(shù)不但能夠是基本數(shù)據(jù)類型變量、對象名、數(shù)組名或函數(shù)名，并且能夠是指針。當以指針作為形參時，在函數(shù)調用過程中實參將地址值傳遞給形參，通過使實參與形參指針指向共同內(nèi)存空間，對形參指針所指變量值改變也同樣影響著實參指針所指向變量值，達到了參數(shù)雙向傳遞目的第12頁第12頁二. 返回指針函數(shù)函數(shù)返回值也能夠是一個地址 (如變量、數(shù)組和函數(shù)地址，指針變量值等)。在闡明返回值為地址函數(shù)時，要使用指針類型闡明符。比如：/ 查找字符c，返回字符c地址 char *strchr(char *string, int c); /在

7、string1中查找子字符串string2，返回string2地址 char *strstr(char *string1, char *string2);第13頁第13頁例7-4 將月份數(shù)值轉換為相應英文名稱#include char *month_name(int n) static char *month= /字符型指針數(shù)組 Illegal month, January, February, March, April, May, June, July, August, September,October, November, December ; /monthi指向第i個字符串 retur

8、n (n=1 & n=12)?monthn:month0; void main( ) coutendl; coutmonth_name(3); coutendl；第14頁第14頁三. 指向函數(shù)指針函數(shù)代碼在內(nèi)存中占有一片存儲區(qū)域，第一個代碼所在內(nèi)存地址稱為首地址。首地址是函數(shù)入口地址。主函數(shù)在調用子函數(shù)時，就是讓程序轉移到函數(shù)入口地址開始執(zhí)行。指向函數(shù)指針：就是指針值為該函數(shù)入口地址。闡明格式為: (*)();比如:int(*p)();/ p為指向返回值為整型函數(shù)指針float(*q)(float,int);/ q為指向返回值為浮點型函數(shù)指針第15頁第15頁假如將函數(shù)地址賦給一個指向函數(shù)指針變

9、量，就能夠通過該指針變量調用函數(shù)。/函數(shù)名即為函數(shù)入口地址,func為函數(shù)指針double (*func)(double) = cos; double y,x;x = 3.14159;y = (*func)(x);第16頁第16頁例7-5 通用數(shù)值積分函數(shù)（梯形積分公式）double integral(double a, double b, double (*fun)(double), int n)double h = (b-a)/n;double sum = (*fun)(a)+(*fun)(b)/2;int i;for(i=1; in; i+)sum += (*fun)(a+i*h); s

10、um *= h;return sum; /將被積函數(shù)調用地址傳遞給積分函數(shù)第17頁第17頁7.4 帶參數(shù)main()函數(shù)函數(shù)原型為：int main(int argc, char *argv) 第一個整型參數(shù)指明在以命令行方式執(zhí)行本程序時所帶參數(shù)個數(shù)（包括程序名本身，故argc值至少為1）第二個參數(shù)為一個字符型指針數(shù)組（其中第1個下標變量argv0指向本程序名，接下來下標變量argv1，argv2.等分別指向命令行傳遞給程序各個參數(shù)），用來存儲命令行中命令字及各個參數(shù)字符串。第18頁第18頁例7-6 帶參數(shù)main函數(shù)#includeint main(int a, char *ar) if(a

11、!=2) coutError!endl;coutUsage: ProgramName endl;return 1;coutHello, ar1. Welcome to the world of C+ !endl;return 0;第19頁第19頁7.5 內(nèi)聯(lián)函數(shù)函數(shù)調用是以減少效率為代價。調用函數(shù)時，需要斷點現(xiàn)場保護、數(shù)據(jù)進棧、執(zhí)行函數(shù)體、保留返回值、恢復現(xiàn)場和斷點，開銷很大。有函數(shù)體比較簡樸，假如頻繁被調用，則附加時間開銷將很大。內(nèi)聯(lián)函數(shù)機制通過將函數(shù)體代碼直接插入到函數(shù)調用處來節(jié)約調用函數(shù)時間開銷（編譯器直接處理）內(nèi)聯(lián)函數(shù)事實上是一個用空間換時間方案，其目的是為了提升函數(shù)執(zhí)行效率。要定義一

12、個內(nèi)聯(lián)函數(shù)，只需在定義函數(shù)時將該函數(shù)用關鍵字inline修飾即可第20頁第20頁7-7將例5-8函數(shù)max( )改寫成內(nèi)聯(lián)函數(shù)/ Example 求兩數(shù)中大數(shù)#include using namespace std;inline int max(int x, int y) return xy?x:y;int main() cout a b;cout The maximum is max(a,b) endl;return 0;第21頁第21頁使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)要注意：除了含有循環(huán)、switch分支和復雜嵌套if語句函數(shù)外，所有函數(shù)均能夠被闡明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)大多是小函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)定義必須出現(xiàn)在調用

13、之前。內(nèi)聯(lián)函數(shù)節(jié)約了程序運營時間開銷，卻增大了代碼占用內(nèi)存空間開銷第22頁第22頁7.6 無參函數(shù) void用于函數(shù)參數(shù)表明確闡明該函數(shù)不使用參數(shù)void闡明函數(shù)返回值闡明該函數(shù)不提供任何返回值比如： 申明函數(shù)：void func(void) /既不需要參數(shù)，也不提供返回 調用方式： func( )第23頁第23頁7.7 void和const類型指針 1、指向void類型指針通用型指針, 能夠指向任何類型變量。能夠對其賦值，不過指針參加運算之前必須強制類型轉換。int x,y;void * ptr;ptr = &x; /任何類型變量地址均可存入void類型指針y = *(int*)ptr);

14、/強制類型轉換2、用關鍵字const修飾一個指針修飾符const多用于修飾函數(shù)指針或引用參數(shù)，以預防在編程中無意識地改變其值依據(jù)其位置不同有不同含義。比如:（1）const char *ptr = “Point to constant string”; /定義了一個指向常量字符串指針 *ptr = Q; /非法 ptr+; /合法 ，指針是變量（2）char *const qtr = “A constant pointer”; /定義了一個常量指針。指針是常量，指向對象是變量 第24頁第24頁程序設計舉例例7-8 改進模擬梵塔問題遞歸程序，打印更多信息。例7-9 采用遞歸算法尋找一個整型數(shù)組中

15、最大元素。例7-10 重載上例求最大元素函數(shù)。例7-11 編寫一個用于在字符串中查找某字符函數(shù)。例7-12 編寫一個用于三個整型變量排序程序。第25頁第25頁例7-8：改進梵塔問題模擬程序#include using namespace std;const intN=3;/ 函數(shù)move()：將金片由一根針移到另一根針上void move(char from, char to)static long no = 0; / 局部靜態(tài)變量，用于統(tǒng)計調用本函多次數(shù)static int pillar3 = N, 0, 0; /局部靜態(tài)數(shù)組，用于統(tǒng)計每根針上金片數(shù)目no+; / 移動金片次數(shù)加1(pill

16、arfrom-A)-; / from針上金片數(shù)目減1(pillarto-A)+; / to 針上金片數(shù)目加1cout Step no ：From from to to;cout , (A:pillar0 B:pillar1 C: pillar2 )endl; / 函數(shù) hanoi()：將n片金片由p1借助p2移到p3上void hanoi(int n, char p1, char p2, char p3)if(n=1)move(p1, p3);elsehanoi(n-1, p1, p3, p2);move(p1, p3);hanoi(n-1, p2, p1, p3);第26頁第26頁/ 測試用

17、主函數(shù)int main()cout Simulation of hanoi tower. endl;cout Step 0: (A: N B: 0 C: 0) endl;hanoi(N, A, B, C);return 0;第27頁第27頁程序運營結果：第28頁第28頁例 7-9：采用遞歸算法尋找一個整型數(shù)組中最大元素#include using namespace std;int max_element(const int array , int lower, int upper) int maximum;if(lower=upper) return arraylower;else maxi

18、mum=max_element(array, lower+1, upper);if(arraylower=maximum) return arraylower;else return maximum;第29頁第29頁/ 測試遞歸函數(shù)主函數(shù)int main()int A=19,33,69,55,77,12,52;coutThe maximum element of the array is: max_element(A,0,6)endl; return 0;第30頁第30頁程序運營結果：第31頁第31頁例 7-10：重載采用遞歸算法尋找數(shù)組最大元素函數(shù)#include using namespa

19、ce std;/采用遞歸算法尋找整型數(shù)組中最大元素函數(shù)int max_element(const int array , int lower, int upper)int maximum;if(lower=upper) return arraylower;else maximum=max_element(array, lower+1, upper);if(arraylower=maximum)return arraylower;elsereturn maximum;第32頁第32頁/采用遞歸算法尋找雙精度型數(shù)組中最大元素函數(shù)double max_element(const double arr

20、ay , int lower, int upper) double maximum;if(lower=upper) return arraylower;elsemaximum=max_element(array, lower+1, upper);if(arraylower=maximum)return arraylower;elsereturn maximum;第33頁第33頁/ 測試遞歸函數(shù)主函數(shù)int main()int A=19,33,69,55,77,12,52;double B=10.1, 21.3, 12.4, 321.42, 5.2, 7.1, 8.3, 12.31, 70.0;

21、coutThe maximum element of the array A is: max_element(A,0,6)endl;coutThe maximum element of the array B is: max_element(B,0,8)endl;return 0;第34頁第34頁程序運營結果：第35頁第35頁例 7-11：函數(shù)strchr(): 在字符串中查找指定字符 char *strchr(char *string, char c) while(*string!=c & *string!=0) string+; if(*string=c) / 查找成功 return string; /返回第一個待查字符地址 else /string=0(字符串結束符), 字符串中沒有c return NULL; 第36頁第36頁例7-12：三個整型變量排序#include using name