第4章 函数(2)PPT课件

.,1,C+程序设计与数据结构基础,天津大学精仪学院生物医学工程系张宁Email:zhniQQ:1307573198,第4章(函数)(2)我和我的小伙伴从不吵架作用域和存储类别,.,2,复习函数的调用过程,.,3,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,4,函数的嵌套调用,定义函数不允许嵌套，但调用函数可以嵌套，即在被调函数中又调用其它函数。,P82，例4.6,#includeintf1(),f2(),f3();voidmain()coutthisismain()n;coutf1()endl;intf1(void)coutthisisf1()n;coutf3()endl;return1;,intf2(void)coutthisisf2()n;return2;intf3(void)coutthisisf3()n;coutf2()n;coutn!=fact(n)0)r=n*fact(n-1);elser=1;returnr;,递归程序，结构简练，可读性强。但执行时其时间和空间上的开销都比较大。为防止自调用无休止地进行，在函数内必须设置调用终止的条件，否则程序将无法终止，被称为死递归。,fact(n-1);,r=n*,.,9,递归练习,书P115练习4.2(1),#includeintfunction(intx);main()coutfunction(7)0)p=p*a;n-;returnp;main()coutpower(3,4)endl;,自己编写的函数power(a,n)，求an,不必#include,coutpower(3,4.5)endl;,an,81,#include#includemain()coutpow(3,4)endl;coutpow(3,4.5)endl;,81140.296,81,8181,.,12,#include,函数参数的缺省,3,n使用缺省值,n有缺省值2,9,9,main()intk=3;coutpower(k)endl;coutpower(k,4)0)p=p*a;n-;returnp;,.,13,#include,main()intk=3;coutpower(k)endl;coutpower(k,4)0)p=p*a;n-;returnp;,9,981,n有缺省值2,.,14,#include,main()intk=3;coutpower(k)endl;coutpower(k,4)0)p=p*a;n-;returnp;,函数参数的缺省,intpower(inta,intn=2);,函数的声明,函数参数的缺省,可为参数指定一个默认的初值；若有原型声明，缺省值只在声明中给出一次，定义时不能再给；当有的参数有缺省值，有的没有缺省值时，有缺省值的参数必须全部位于最右边；可以每个参数都有缺省值。,voidfunc(inty,intx=2,intz=10);voidfunc(intx=2,inty,intz=10);,coutpower()endl;,intpower(inta=3,intn=2);,直接求32=9,func(4,5);,.,15,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,16,函数重载,#includeintadd(intx,inty)returnx+y;,整数加法,main()inta=3,b=4;doublem=3.8,n=2.7;coutadd(3,4)endl;,coutadd(m,n)endl;,7,75,5,7,.,17,7,函数重载,#includeintadd(intx,inty)returnx+y;,整数加法,main()inta=3,b=4;doublem=3.8,n=2.7;coutadd(3,4)endl;,coutadd(m,n)endl;,doubleadd2(doublex,doubley)returnx+y;,coutadd2(m,n)endl;,76.5,6.5,doubleadd(doublex,doubley)returnx+y;,浮点数加法,两个以上的函数使用相同的函数名,函数重载,根据实际调用时实参类型和个数的不同，系统自动选调对应参数的函数,coutadd(m,n)endl;,.,18,函数重载,#includeintadd(intx,inty)returnx+y;,doubleadd(doublex,doubley)returnx+y;,intadd(intx,inty,intz)returnx+y+z;,整数加法,浮点数加法,三个整数加法,main()inta=3,b=4,c=5;coutadd(3,4,5)endl;,doubleadd(intx,inty)return(double)(x+y);,形参必须有所不同。或者是形参个数不同，或者是形参类型不同。只有返回值类型不同是不可以的。,12,.,19,#includeintadd(intx,inty)returnx+y;floatadd(floatx,floaty)returnx+y;doubleadd(doublex,doubley)returnx+y;main()inti=100,j=200;floata=15.55,b=27.89;doublex=6.3e10,y=8.05e12;coutInteger:add(i,j)n;coutFloat:add(a,b)n;coutDouble:add(x,y)b?(ac?a:c):(bc?b:c);main()inta,b,c;coutabc;coutab;cout二个数的最大值：max(a,b)endl;,输入3个数:_,函数重载练习(2)参数个数不同,P96例4.20,输入3个数:23542,输入3个数:23542三个数的最大值：42,输入3个数:23542三个数的最大值：42输入2个数:,输入3个数:23542三个数的最大值：42输入2个数:129,输入3个数:23542三个数的最大值：42输入2个数:129二个数的最大值：12,以下关于重载函数的说法中，正确的是_。A)重载函数必须具有不同的返回值类型B)重载函数必须有不同的形参列表C)重载函数形参个数必须不同D)重载函数名可以不同,B,.,21,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,22,变量的作用域,作用域,变量在何范围内有效；,局部变量,截止到目前，我们接触的变量都属局部变量。,intf1(inta)intb,c;intf2(intx)inty,z;main()intm,n;,全局变量,局部变量,abc有效xyzmn都无效,xyz有效abcmn都无效,mn有效abcxyz都无效,只在本函数内有效(本函数“块”内有效)若未赋初值，值为随机数不同函数中可使用同名变量，形参和实参也可同名(形参也是函数内的变量)在复合语句中定义变量，(只在复合语句“块”内有效),.,23,复合语句中的局部变量,在复合语句中定义变量也是局部的，它的范围更小(只在复合语句“块”内有效，有效范围是从定义它到复合语句的为止)。,#includemain()inti=2,j=3,k;k=i+j;intk=8;k=k+i;coutkendl;coutkendl;,10,105,.,24,全局变量(也称外部变量),在函数外定义的变量。,全局变量,在函数外定义的变量。作用域：从变量定义处开始，到本程序文件末尾均有效(其中所有函数都能用)。初始值自动为0。全局变量可在多个函数中同时起作用，应尽量少用或不用全局变量。,#includeintsum;voidfun1()sum+=20;inta;voidfun2()a=20;sum+=a;main()sum=0;fun1();a=8;fun2();coutsum=sum,a=a;,sum=40,a=20,不能使用a,都能使用a,都能使用sum,fun1如果要使用avoidfun1()externinta;a=1;sum+=20;,声明以后再定义全局变量a，extern指同一变量，不开辟新空间,.,25,全局变量练习,#includeconstintN=3;doublea;/定义全局变量avoidmain()for(inti=0;iN;i+)a=a+xi;couta=ab?a:b;returnc;main()inta=8;couta=aendl;coutb=bendl;coutmax=max(a,b)endl;,int,a=8,8,5,a=8b=5,8,a=8b=5max=8,.,27,全局变量屏蔽的屏蔽作用域分辨符(:),#includeinta;main()inta=10;inta=3;:a=5;a=:a+a;cout:a=:aa=aendl;:a+;cout:a=:aa=aendl;,:直接引用全局变量；不受同名局部变量屏蔽的影响。,:a=5a=8,:a=5a=8:a=6a=10,凡是:a，都指,其他a要分区域判断所指不同,.,28,作用域分辨符(:)练习,a=20b=40.5,书P116.(2),#includedoublea;voidmain()inta=10;inta=20;doubleb;:a=20.5;b=:a+a;couta=ab=bendl;couta=:aendl;couta=:aendl;,#includedoublea;voidmain()inta=10;inta=20;doubleb;:a=20.5;b=:a+a;couta=ab=bendl;couta=:aendl;couta=:aendl;,凡是:a，都指,其他a要分区域判断所指不同,a=20b=40.5a=20.5,a=20b=40.5a=20.5a=20.5,.,29,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,30,变量的生存期,生存期,变量从空间被开辟，到该空间被释放所经历的期间。,作用域,空间,时间,变量在何范围内有效。,全局变量,局部变量,存储类别,（可见性）,.,31,变量的存储类别,CPU寄存器,auto,内存静态存储区,内存动态存储区,变量有数据类型，还有存储类别存储类别指明了变量存储的位置，有3种,static,register,autointa;,inta;,或,autoa;,或,变量a位于内存动态存储区,staticintb;,staticb;,或,变量b位于内存静态存储区,registerintc;,registerc;,或,变量c位于CPU寄存器,auto指定变量位于内存动态存储区,static指定变量位于内存静态存储区,register指定变量位于CPU寄存器,都不写这三个关键字，就是auto；我们接触的变量大多是auto的,CPU寄存器数量有限，register只是建议，编译系统可能并不采纳，仍按auto型处理。实际没必要定义为register，因为编译系统有优化功能，当编译系统识别出某个变量要被频繁使用时，会自动按register处理。,(未在内存,没有地址),.,32,不同存储类别的变量的特点,register型变量的速度要远远快于其他存储类型的变量。,.,33,存储类别程序例(1),#includef(inta)autob=0;staticc=3;b=b+1;c=c+1;returna+b+c;main()inta=2,i;for(i=0;i3;i+)coutf(a);,7,7,8,78,9,789,.,34,全局变量和局部变量的存储类别,全局变量：只能是static型的，即只能位于内存静态存储区；函数中，或中的局部变量：可以是auto、static或register型的；函数的形参：可以是auto或register型的，不能为static型。,.,35,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,36,一个C+程序可包含多个源程序文件(.cpp),main().函数1();.int函数1().float函数2().void函数3().,一个程序（不是3个程序）只能有一个main函数,每个文件都可被单独编译，但不一定能单独运行。,.,37,多文件共用同一全局变量和函数,extern,是声明，不是定义，不开辟空间声明要使用其他文件中的全局变量或其他文件中的函数。,要使用其他文件中的全局变量或函数，需要先声明！,#includemain()a=10;coutmain中a=aendl;fun();coutfun后main中a=a;,#includea=20;coutfun中a=aendl;,定义全局变量a，开辟a的空间,声明要使用其他文件中的全局变量a，不开辟新空间,main中a=10,声明要使用其他文件中的函数fun,main中a=10fun中a=20,main中a=10fun中a=20fun后main中a=20,inta;/全局变量,voidfun(),externvoidfun();,externinta;,.,38,不允许其他文件使用的全局变量和函数,#includeexternvoidfun();main()fun();,#includeexterninta;a=20;,inta;/全局变量,voidfun(),全局变量：只能是static型的，加不加static都是static型的。但加static有另外的含义：它不允许被其他文件使用。,static,不允许使用file1的a,file2.cpp,file1.cpp,函数：定义前加static也表示：它不允许被其他文件使用。若定义前不加static或加extern，表示函数可被其他文件使用。,static,不允许使用file2的fun,static,局部变量定义前加static，表示静态变量;全局变量定义前或函数定义前加static，表示不允许被其他文件使用。,.,39,static和extern总结,static,局部变量定义前加static，表示静态变量;全局变量定义前或函数定义前加static，表示不允许被其他文件使用。,extern,全局变量的声明或函数声明前加extern，表示该全局变量或函数是其他文件中定义的，或是本文件后面定义的，用于扩大作用范围(不开辟新变量空间);函数定义前加extern或不写，表示该函数允许被其他文件使用。,声明：不分配内存，可出现多次定义：分配内存、写出执行语句，只能出现一次。,声明和定义,尽量不要使用全局变量,否则会破坏函数的独立性；并可能导致变量值意外被其他函数所改变。,.,40,练习,设在某函数的函数体内有以下语句inta;staticintb;则变量a,b的初值分别为_。A)0、0B)0、不确定C)不确定、0D)不确定、不确定,C,以下叙述中，错误的是_。A）函数的形参、函数内部的变量都只具有块作用域；B）当函数内的局部变量和某全局变量发生命名冲突时，在函数内部应遵循局部优先的原则；C）用static修饰的变量，具有静态的生存期，因此一定是全局变量；D）所有全局变量的生存期都与整个程序运行期一致。,C,.,41,本讲概要,6.小结,2.函数参数的缺省,3.函数重载,4.变量的作用域和存储类别,5.编译预处理,1）变量的作用域：全局变量、局部变量,2）变量的生存期：存储类别,3）含多个源程序文件的C+程序,1.函数的嵌套调用和递归调用,.,42,编译预处理(预编译处理),以#开头的行，是编译预处理命令行（不是语句）。,#includemain()inta,b,c;a=10;b=20;c=a+b;coutc;,#includemain()inta,b,c;a=10;b=20;c=a+b;coutc;,C+源程序,可执行程序,编译(compile),链接(link),目标程序,编译预处理,编译预处理命令单独占一行，前有#，后无；先预处理，再编译：预处理是在编译之前的工作预处理部分不编译,编译(compile),编译器一般都是把两个阶段一起完成，我们感觉不到预处理阶段的存在,包含文件(#include),宏定义(#define),条件编译(#if,#ifdef),.,43,包含文件(#include),也可写作,我的程序.cpp,#includemain().couthello!endl;.,编译运行,表示计算机只到C+系统目录(C+安装目录下的include目录)中找此文件；表示计算机先到用户目录中找此文件，若没找到，再到C+系统目录中找。系统提供的头文件一般用(但也可用)；用户自定义头文件一般用。,将某文件(一般是.h头文件)嵌入到当前文件中,#include,#include头文件名.h,.,44,宏定义(#define),#define宏名替换文本,文本替换，不会计算,#include#include#definePI3.14159main()doubler=2;doubles;s=PI*r*r;coutPIendl;couts=sendl;coutsin(30*PI/180);,#include#includemain()doubler=2;doubles;s=3.14159*r*r;cout3.14159endl;couts=sendl;coutsin(30*3.14159/180);,3.14159s=12.56640.5,编译运行,预处理完毕,不再有#define,编译预处理,宏展开,.,45,宏定义(#define)练习,若有定义：#defineM(y*y+3*y),则语句：s=3*M+4*M;宏展开(预编译处理)后变为,s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y);,若有定义：#defineMy*y+3*y,则语句：s=3*M+4*M;宏展开(预编译处理)后变为,s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y;,文本替换，不会计算,.,46,宏定义(#define)练习,#include#defineN3+5main()cout2*Nendl;,编译预处理,#includemain()cout2*3+5endl;,文本替换，不会计算,#include#defineN3+5;main()cout2*Nendl;,编译预处理,#includemain()cout2*3+5;endl;,#include#definePRINTcout*;main()PRINT,编译预处理,#includemain()cout*;,11,*,.,47,带参宏定义,#include#defineF(x,y)3*x+ymain()coutF(1,2);,F(,),3*x*y,编译预处理,#includemain(),x,1,y,2,cout3*x+y;,cout3*1+2;,#include#defineS(x)4*(x)*x+1main()intk=5,j=2;coutS(k+j);,编译预处理,#includemain()intk=5,j=2;,s(),4*(x)*x+1,x,k+j,cout4*(x)*x+1;,cout4*(k+j)*k+j+1;,文本替换，不会计算,143,5,4*(k+j)*(k+j)+1错误！,.,48,条件编译,#includemain()inta=1;#ifdefRUNcouta=aendl;#endifcouta+1=a+1endl;,a=1a+1=2,#defineRUN1,如果没