C+程序设计华中科技大学课件第三章

C+程序设计第三章,授课教师：李战izhanchunwh,2,本章内容,3,引例,编程计算输出33+4.63+433,doublep=1，x=3;intn=3;while(n-)p*=x;coutpendl;,33,?4.63,?xn,4,调用power(3.0,3),函数power(3.0,3),return27.0,主程序后续语句,doublepower(doublex,intn)/求x的n次幂doublep=1;while(n-)p*=x;returnp;intmain()intn=3;doublex1=3,x2=4.6,x3=43;doubles;s=power(x1,n)+power(x2,n)+power(x3,n);cout“s=sb)t=a;elset=b;returnt;,函数头,函数数据类型=返回值数据类型,7,3.1.2函数的定义,无参函数,/打印一个表头voidTableHead()cout*endl;cout*example*endl;cout*bc;area=TriangleArea(a,b,c);if(area=-1)cout(a,b,c)不能构成三角形！endl;elsecout三角形(a,b,c)面积为：areaab;coutab中较大数为max(a,b)endl;return0；,main()函数,调用max(2.5,4.7),函数max(2.5,4.7),return4.7,主程序后续语句,14,编写函数把华氏温度转化为摄氏温度，公式为：C=（F-32）5/9；在主函数中计算输出30、35、40、45、50、55、60华氏温度对应的摄氏温度对照表。某大桥按照车辆的类型收取过桥费用，自行车免费，摩托车2元，小汽车5元，大客车8元，大货车10元。请编写函数按照车辆的类型计算相应的过桥费用，在主函数中输入车辆的类型然后计算输出费用。,15,3.2函数的参数传递、返回值及函数声明,3.2.1函数的参数传递及传值调用3.2.2函数返回值3.2.3函数声明,16,【例3.2】实参和形参对应关系的示例。,调用power(4.6,3),函数power(4.6,3),return97.336,主程序后续语句,floatpower(floatx,intn)/求x的n次幂floatp=1;while(n-)p*=x;returnp;intmain()intn=3;floatx=4.6;charc=a;coutpower(x,n)=power(x,n)endl;coutpower(c,n)=power(c,n)endl;coutpower(n,x)=power(n,x)endl;return0;,17,【例3.2】实参和形参对应关系的示例。,调用power(a,3),函数power(97,3),return912673,主程序后续语句,floatpower(floatx,intn)/求x的n次幂floatp=1;while(n-)p*=x;returnp;intmain()intn=3;floatx=4.6;charc=a;coutpower(x,n)=power(x,n)endl;coutpower(c,n)=power(c,n)endl;coutpower(n,x)=power(n,x)endl;return0;,18,调用power(3,4.6),函数power(3,4),return81,主程序后续语句,floatpower(floatx,intn)/求x的n次幂floatp=1;while(n-)p*=x;returnp;intmain()intn=3;floatx=4.6;charc=a;coutpower(x,n)=power(x,n)endl;coutpower(c,n)=power(c,n)endl;coutpower(n,x)=power(n,x)endl;return0;,【例3.2】实参和形参对应关系的示例。,19,3.2.3函数声明,语法上对程序文件中函数的排列次序要求满足先定义后使用。对于函数，只要在调用之前作函数声明（FunctionDeclaration），则函数定义放在任何位置程序都能正确编译运行。,函数声明的引入：,函数声明的格式：,函数声明是一条以分号结束的语句：数据类型函数名（形式参数表）；,20,例如【例3.3】中求三角形面积的函数声明为：floatTriangleArea(floata,floatb,floatc);或floatTriangleArea(float,float,float);但下面的函数原型是错误的：intTriangleArea(float,float,float);/错误，返回值类型不同floatTriangleArea(int,int,int);/错误，参数类型不同floatTriangleArea(float,float);/错误，参数个数不同,floatTriangleArea(floata,floatb,floatc)if(a+b=c)|(a+c=b)|(b+c=a)return-1;floats;s=(a+b+c)/2;returnsqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c);,21,3.2.3函数声明,【例3.4】输出所有满足下列条件的正整数m：10m1000且m、m2、m3均为回文数。,分析：回文指左右对称的序列。如121、353等就是回文数。判断整数是否回文数用函数实现，其思想是将该数各位拆开后反向组成新的整数，如果该整数与原数相等则为回文数。,mm*mm*m*m111211331101102011030301111123211367631,运行结果：,22,boolpalindrome(int);/函数声明intmain()intm;coutsetw(10)msetw(20)m*m“setw(20)m*m*mendl;for(m=11;m0);for(j=0;ji;j+)n=n*10+digitj;return(n=m);,【例3.4】输出回文数,24,3.3全局变量和局部变量,3.3.2全局变量3.3.3局部变量,25,3.3.2全局变量,在所有函数之外定义的变量称为全局变量。,全局变量存放在全局数据区，因编译器自动将该区清为全0，如果用户在定义时不显式给出初始化值，则等效初始化为全0。,全局变量可定义在程序开头，也可定义在中间位置，该全局变量在定义处之后的任何位置都是可以访问的，称为可见的。,全局变量引入：,26,打印200,调用func(),函数func(),200*2=400,打印400,n=100,n=100*2=200,【例3.5】多个函数使用全局变量的例子。intn=100;voidfunc()n*=2;intmain()n*=2;coutnendl;func();coutnendl;return0;,27,3.3.3局部变量,定义在函数内或块内的变量称为局部变量。,程序中使用的绝大多数变量都是局部变量。,局部变量在程序运行到它所在的块时建立在栈中，该块执行完毕局部变量占有的空间即被释放。故亦称为自动变量。,局部变量在定义时可加修饰词auto，但通常省略。局部变量在定义时若未初始化，其值为随机数。,局部变量引入：,28,打印main()中的t=3.5,调用fun(),函数fun(),打印fun()中的t=5,打印main()中的t=3.5,t=5,voidfun()autointt=5;/fun()中的局部变量，auto可省略coutfun()中的t=tendl;intmain()floatt=3.5;/main()函数中的局部变量coutmain()中的t=tendl;fun();coutmain()中的t=tb;cout=a)intt;/具有块域t=a;a=b;b=t;/交换a,b的值couta=atb=bendl;return0;,上述程序若在最后一个cout语句处增加：couttendl;则编译时会提示错误，因为变量t的作用域只在if语句中，其它地方不可见。,3.5.1块域,33,由VC+运行，结果如下：输入两整数：35调用前：实参a=3,b=5调用中交换前：形参a=3,b=5交换后：形参a=5,b=3调用后：实参a=3,b=5交换失败,3.5.1块域,局部变量具有局部作用域，使得程序在不同块中可以使用同名变量。这些同名变量各自在自己的作用域中可见，在其它地方不可见,【例3.8】设计函数完成两数交换，用主函数进行测试。,34,200300,内i=500,内j=600,内n=500+600=1100,1100500600,100,200+300=500,500,500200300,外部i=200,外部j=300,【例3.9】显示同名变量可见性。intn=100;#includeusingnamespacestd;intmain()inti=200,j=300;coutntitjendl;/内部块inti=500,j=600,n;n=i+j;coutntitjendl;/输出局部变量ncout:nendl;/输出全局变量nn=i+j;/修改全局变量coutntitjendl;return0;,35,3.6存储类型与标识符的生命期,3.6.1存储类型3.6.2生命期,36,自动存储类型自动变量为用auto说明的变量，通常auto缺省。局部变量都是自动变量，生命期开始于块的执行，结束于块的结束，其原因是自动变量的空间分配在栈中，块开始执行时系统自动分配空间，块执行结束时系统自动释放空间。故自动变量的生命期和作用域是一致的。,3.6.1存储类型,37,3.6.1存储类型,静态存储类型static说明的变量称为静态变量。位置不同区别局部静态变量和全局静态变量，也称内部静态变量和外部静态变量。静态变量均存储在全局数据区，如果程序未显式给出初始化值，则等效初始化为全0。静态变量占有的空间要到整个程序执行结束才释放，故静态变量具有整个程序执行期间的生命期。,38,局部静态变量是定义在块中的静态变量，编译系统在全局数据区为其开辟空间并保存数据，如果显式给出初始化值，则在该块第一次执行时完成，且只进行一次。,【例3.10】自动变量与局部静态变量的区别,3.6.1存储类型,39,【例3.10】自动变量与局部静态变量的区别intst()staticintt=100;/局部静态变量t+;returnt;intat()intt=100;/自动变量t+;returnt;intmain()inti;for(i=0;i5;i+)coutat()t;coutendl;for(i=0;i5;i+)coutst()t;coutendl;return0;,1,2,3,4,5,101,101,101,101,101,3.6.1存储类型,40,1,2,101,3,4,5,102,103,104,105,【例3.10】自动变量与局部静态变量的区别intst()staticintt=100;/局部静态变量t+;returnt;intat()intt=100;/自动变量t+;returnt;intmain()inti;for(i=0;i5;i+)coutat()=t;coutendl;for(i=0;i5;i+)coutst()t;coutendl;return0;,3.6.1存储类型,41,3.7函数的递归调用,自己调用自己,42,可以看出是用阶乘定义阶乘，这种自己定义自己的方法称为递归定义。,递归的引入,递归是一种描述问题的方法，或称算法。递归的思想可以简单地描述为“自己调用自己”。例如用如下方法定义阶乘：,43,递归定义的阶乘函数：intfac(intn)inty;if(n=0|n=1)y=1;elsey=n*fac(n-1);returny;只要设计主函数调用阶乘函数，即可实现计算阶乘。,递归的引入,递归函数必须定义递归终止条件（Stoppingcondition），避免无穷递归（InfiniteRecursion）。,44,#includeintfac(intn)inty;coutnt;if(n=0|n=1)y=1;elsey=n*fac(n-1);coutyt;returny;intmain()coutn4!=fac(4)endl;returno;,n=4,cout4;y=4*fac(3);,fac(4)=,cout2;y=2*fac(1);,n=2,cout1;y=1;cout1;return1;,n=1,n=3,cout3;y=3*fac(2);,cout24;return24;,cout6;return6;,cout2;return2;,24,递归的引入,【例3.12】求4！,45,递归过程分析,递归函数的执行分为“递推”和“回归”两个过程这两个过程由递归终止条件控制，即逐层递推，直至递归终止条件，然后逐层回归。每次调用发生时都首先判断递归终止条件,46,3.8函数的一些高级议题,3.8.1函数重载3.8.2默认参数3.8.3内联函数,47,3.8.1函数重载,重载的引入C+中，如果需要定义几个功能相似，而参数类型不同的函数，那么这样的几个函数可以使用相同的函数名，这就是函数重载,48,因此在定义重载函数时必须保证参数类型不同，仅仅返回值类型不同是不行的。函数重载的好处在于，可以用相同的函数名来定义一组功能相同或类似的函数，程序的可读性增强。,3.8.1函数重载,重载匹配规则（1）如果有严格匹配的函数，就调用该函数；（2）参数内部转换后如果匹配，调用该函数；（3）通过用户定义的转换寻求匹配。,49,3.8.1函数重载,3+5=,调用sum(3,5),函数sum(3,5),return8,2.2+5.6=,调用sum(2.2,5.6),函数doublesum(2.2,5.6),return7.8,3.5+4+8=,调用sum(3.5,4,8),函数floatsum(3.5,4.0,8.0),return15.5,结束,8,7.8,15.5,intsum(inta,intb)returna+b;Doublesum(doublea,doubleb)returna+b;floatsum(floata,floatb,floatc)returna+b+c;intmain()cout3+