第5章_函数和递归

第5章函数和递归 韩格2010年9月 提纲 函数标准库函数递归函数重载函数模板作用域与生存期 引例 问题 求X的N次幂 即求XN的值 其中 X和N均为正整数 intmain intx n longintresult 1 cout x cout n for inti 1 i n i result result x cout 计算结果为 result endl return1 在一个项目中要多少次计算XN的值 请问是否要多次编写该段代码 引例 使用函数能够有效解决代码多次复用的问题intmain intx n longintresult 1 cout x cout n result power x n cout 计算结果为 result endl return1 longpower intx intn longresult 1 for inti 1 i n i result result x returnresult 5 1函数 函数概述函数是能完成特定功能的程序段 一个C 程序是由若干个具有调用关系的函数组成 每个 程序有且只有一个函数main 它是程序执行的起点 其他函数必须通过调用来执行 5 1函数 函数的分类系统函数 库函数 在头文件中由系统预先定义 在程序中直接调用 但需包含相应头文件 自定义函数 编程人员在程序中定义和调用 例如 系统文件cmath中含有sin cos tan等库函数 5 1函数 函数的定义和调用函数定义的一般形式 返回类型函数名 形式参数表 语句序列 类型名 说明函数被调用后返回值的类型 如果一个函数没有返回值 类型名为void 缺省为int 函数名 函数的标识名 按标示符规则命名 形式参数表 用来接收调用时传递给函数的数据 形式为 类型名1参数1 类型名2参数2 语句序列 完成函数特定功能的一组语句 5 1函数 retuen语句功能 1 结束函数的执行 2 将返回值带回到调用处 格式一 return表达式 表达式的值作为函数的返回值 当表达式的类型与函数类型不同时 把表达式类型强制转换为函数类型 格式二 return 函数没有返回值时使用 此时函数的类型必须为void 如果return 为函数体中最后一条语句 则可省略 5 1函数 函数的调用函数调用过程 在一个函数 主调函数 执行期间 转去执行其他函数 被调函数 被调函数执行完毕再返回主调函数的过程 函数调用形式 函数名 实参表 函数名 已定义的函数名实参表 由若干个实际参数组成 其作用是对形式参数进行初始化 形式为 实参1 实参2 5 1函数 参数传递机制在调用一个函数时 必须提供与形式参数个数相同 类型一致的实际参数 实参和形参按位置对应以实现函数间的数据传递 C 中的三种传递方式值传递 值调用 指针传递 指针调用 引用传递 引用调用 5 1函数 程序5 1 cpp 值传递 voidswap intx inty inttemp temp x x y y temp cout swap intx inty 函数内 x x y y endl intmain inta 15 b 18 cout swap intx inty 函数调用前 a a b b endl swap a b cout swap intx inty 函数调用后 a a b b endl return1 5 1函数 程序5 2 cpp 地址传递 voidswap int x int y inttemp temp x x y y temp 改变形参指向的存储区的内容cout swap 输出 x x y y endl intmain inta 15 b 18 cout swap int x inty 函数调用前 a a b b endl swap 5 1函数 程序5 3 cpp 引用传递 voidswap int 5 1函数 函数参数传递机制总结 5 1函数 利用函数编程的基本步骤功能划分 合理确定函数的功能函数设计 确定函数名称 参数类型和返回值编程实现 编写合适的语句实现函数功能 5 2标准库函数 标准库函数概述标准库函数简称库函数 使用时需在程序中用 include命令嵌入相应的头文件 几类主要的标准库函数的头文件 string 包括了字符串处理函数ctime 包括了时间和日期的处理函数cmath 包括数学计算的函数 例如 sin coscstdio 包括C类输入 输出函数 例如 printf fopencstdlib 包括系统函数 例如 abort exit rand 5 2标准库函数 string文件中的常用字符串处理方法求字符串长度方法 length 字符串拷贝方法 copy 字符串删除字符方法 erase 字符串查找字符方法 find 字符串插入字符方法 insert 5 2标准库函数 cmath文件中的常用字符串处理函数向上取整函数 ceil 向下取整函数 floor 绝对值函数 fabs 平方根函数 sqrt x 幂函数 pow x y 指数函数 exp x 三角函数 sin cos 5 2标准库函数 ctime文件中的常用字符串处理函数获取时间函数 time 计算时间差函数 difftime time ttime2 time ttime1 cstdlib文件中常用的随机函数随机数生成函数 rand 设置随机种子函数 srand 5 2标准库函数 程序5 4 cpp 调用标准库函数 for introll 1 roll 6000000 roll face 1 rand 6 switch face case1 frequency1 break case6 frequency6 break default cout Programshouldnevergethere endswitch 5 3递归 递归调用递归调用 在定义函数时直接或间接地调用自己使用递归的条件 1 有递推关系2 有递归终止条件 例 数学中阶乘函数的递归定义 1若n 0终止条件n n n 1 若n 0递推关系 5 3递归 程序5 5 cpp 递归调用 longfact intn 递归函数 longresult if n 0 result n fact n 1 else result 1 returnresult intmain 主函数 intn cout n cout n fact n endl return1 5 3递归 阶乘函数的递归调用过程 5 4函数重载 函数重载两个或两个以上的函数使用相同的函数名 但这些函数的形参必须在个数或者类型上有所不同 返回值可以不同 将这样的函数称为函数重载 重载的函数在执行过程中 由编译器决定选用哪个例如 计算面积的重载函数 square intx square doubley 5 4函数重载 程序5 6 cpp 函数重载 intsquare intx cout 接受整数的边长 x 则面积是 returnx x doublesquare doubley cout 接受双精度的边长 y 则面积是 returny y intmain cout square 7 cout endl cout square 7 5 cout endl return0 5 5函数模板 函数模板用一个函数处理不同类型参数和返回值的函数 函数模板的一般形式为 template返回值类型函数名 形参表 函数体 其中 template为保留字 用于说明模板参数 class也为保留字 T为模板参数 可以是任何合法的标示符 例如 求三数的最大值 这三个数可能是整数 浮点数 双精度数 字符 5 5函数模板 程序5 7 cpp 函数模板 求三数的最大值 templateTmaximum Tvalue1 Tvalue2 Tvalue3 TmaximumValue value1 if value2 maximumValue maximumValue value2 if value3 maximumValue maximumValue value3 returnmaximumValue 5 6作用域与生存期 作用域与生存期将一个标识符在源程序正文中有意义的区域称为作用域 程序运行时一个变量或数组从给它分配内存空间到释放所占空间经历的