数据和表达式

1、第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针第四讲 C+语言基础5.4 函数5.5 数组与指针第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针引用(reference): C+的特点什么是引用: 引用是一个别名, 是某一个目标对象的替代名. 对所有加于引用上的操作实际上就是加于引用的目标对象之上.例如: int x; /定义了变量 x int &rx = x; /定义了x的一个引用

2、问题: 1. 为什么要用引用? 2. 引用与指针的区别? 3. 引用的功能是什么? 4. 在引用的使用中要注意什么?第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针传值调用和引用调用例2: 希望通过传值调用交换变量值#include void Swap(int, int); /声明函数void main( ) int x=4, y=8; /定义变量 cout n Before Swap x= x , y= y endl; Swap(x, y); /调用函数 cout n After Swap

3、x= x , y= y endl; void Swap(int a, int b) int t=a; a=b; b=t; 结果: Before Swap x=4, y=8 After Swap x=4, y=8为什么?传值调用.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 通过指针调用交换变量值#include void Swap(int*, int*); /声明函数void main( ) int x=4, y=8; /定义变量 cout n Before Swap x= x , y

4、= y endl; Swap(&x, &y); /通过指针调用函数 cout n After Swap x= x , y= y endl; void Swap(int *a, int *b) int t; t=*a; *a=*b; *b=t; 结果: Before Swap x=4, y=8 After Swap x=8, y=4为什么?指针调用.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 通过引用调用交换变量值#include void Swap(int&,

5、 int&); /声明函数void main( ) int x=4, y=8; /定义变量 cout n Before Swap x= x , y= y endl; Swap(x, y); /调用函数 cout n After Swap x= x , y= y endl; void Swap(int &a, int &b) int t=a; a=b; b=t; 结果: Before Swap x=4, y=8 After Swap x=8, y=4为什么?引用调用.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句

6、5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针引用与指针关系的分析void Swap(int &a, int &b) /引用调用 int t=a; a=b; b=t; void Swap(int *a, int *b) /指针调用 int t; t=*a; *a=*b; *b=t; void Swap(int a, int b) /传值调用 int t=a; a=b; b=t; 区别: 1. 引用是某一对象的别名, 指针是 某一变量的地址变量. 2. 引用在定义时就必须初始化, 即 为一已定义的对象的别名, 不可 以重新赋值. 指针可在使用时初 始化, 且可以重新赋值. 第五章第

7、五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针引用的作用: 1. 引用可以象地址一样完成对所代表的对象的操作. 2. 对引用的操作不同与对指针的操作, 它可直接作用于变量, 所以更方便, 更易于理解.引用的缺点: 引用不能为空, 即必须代表某一象,且不能重新赋值. 指针灵活性较好, 但使用较不方便.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针函数名重载: C+的特点问题: 设计一个函数完成两个数

8、相加.分析: 用C语言, 就必须设计两不同名函数: int Iadd(int a, int b); float Fadd(float a, float b); 它们分别完成对整型和实型数的加法. 若用C+, 就可以两个同名的函数: int add(int a, int b); float add(float a, float b); 它们分别完成对整型和实型数的加法.作用: 由于函数名相同, 在函数调用时不必 考虑实参数的类型, 使编程更便利. 第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针

9、什么是函数重载: 对同一函数进行多次定义 例: #include int fname(int p) /定义函数 cout one ; return p*p; char fname(char p) /定义函数 cout two ; return p+4; void main( ) cout fname(4) endl; / cout fname(a) endl; /结果: one 16 two d第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针递归函数什么是递归 一个函数直接或间接地 调用自己何

10、时用递归 问题可被简化, 边界有界如 Fibonacci数列,我们有:fibo(0)=1 fibo(1)=1fibo(n)=fibo(n-1)+fibo(n-2) 有边界 有边界 可简化为何用递归 使难以实现的编程简单化第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 用递归函数求Fibonacci数列#includeunsigned long fibo(unsigned long); /声明函数void main( ) unsigned long result, temp; cout t

11、emp; result = fibo(temp); /调用函数 cout Fibonacci( temp )= result endl; unsigned long fibo(unsigned long n) /定义函数 if( n = = 0 | n = = 1) return n; /边界条件 else return fibo(n-1) + fibo(n-2); /递归调用结果: Enter an integer: 3 Fibonacci(3) = 3第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针

12、数组与指针递归执行流程fibo(3)return fibo(2)+fibo(1)return fibo(1)+fibo(0)return 1return 1return 1第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针内嵌函数为什么要内嵌函数 程序中对函数的调用过于频繁，导致程序执行时间加长。内嵌函数的使用可提高程序执行效率。内嵌函数的定义 在函数声明时加inline例如：inline void swap(int&, int&);内嵌函数作用机理 把内嵌函数的代码直接嵌人函数

13、调用处，而不是转到调用函数的代码处。这样减少了调用转换的开销。内嵌函数的缺点 程序执行效率提高了，但可执行程序规模变大了。实际应用中要权衡效率和规模之间的关系。第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例：内嵌函数的定义使用#include inline int max(int a, int b); if( ab) return a; else return b; void main( ) int x, y; cout x y; cout max= max(x,y) endl; 结果：

14、Enter two integers: 10 28 max= 28第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针数组(array)与指针(pointer)什么是数组 保存相同类型数据的内 存单元集合数组的定义 类型名 数组名大小; type ArrayNamesize;例如： int a5; 定义了一个整数型数组，数组名为 a，数组的大小为5，即有5个元素：a0, a1, a2, a3, a4.Float b23; 定义了一个二维数组, 6个元素：b00, b01, b02, b10, b1

15、1, b12.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针数组使用注意点 1. 数组的第一个元素下标是0, 而不是1, 如: a0, b00,等2. 数组的最后一个元素的下标是数组的大 小减去1, 如: int a8; 的最后一个 元素为 a7.3. 二维数组的定义和使用其下标都是用 隔开, 而不是用逗号隔开, 如: int b23; 定义了一个二维数组, 而不 能定义成: int b2,3; b12 表示数组的第2行、第3列元素, 而不能用 b1,2 来表示.第五章第五章 C+基础基础5

16、.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针数组的初始化数组可以在定义时初始化，并可以用初始化来确定数组的元素个数。例如：int b =2, 4, 9, 15; 等价于 int b4=2, 4, 9, 25;int c 2=2,4,5,9,11,19; 等价于int c32=2,4,5,9,11,19;注意：二维数组初始化时，第二个下标不能省，int c=2,4,5,9,11,19是错的。在上例中，我们有：c00=2, c01=4, c10=5, c11=9, c20=11, c21=19.第五章第五章 C+基础基础

17、5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例：对数组中的元素按升序排列#includeint a5=23,42,36,19; /初始化数组void sort( ); /声明函数void main( ) sort ( ); /调用函数 for(int i=0; i5; i+) cout a i = ai , ;void sort( ) /定义函数 for (int i=0; i4; i+) for(int j=i+1;jaj) int t=ai; ai=aj; aj=t;结果: a0=0, a1=19, a2=23

18、, a3=36, a4=42 第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针char 型数组字符型数组可定义为：char c =H,i, ,w,o,r,l,d,0;数组 c 包含了字符串 Hi world, 0表示结束。可等价定义为：char c =Hi world;数组的长度为9个字节，其中 “Hi” 占2个字节，“world”占 5个字节，空格和结束标志 “0”各1个字节。第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函

19、数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 数组的读入#includevoid main( ) char buffer80; cout buffer; cout Here is the buffer: buffer;结果：Enter a string: Hi world Here is the buffer: Hi程序有两个问题：1. 若用户输入一个多于79个字符的串, buffer 不够写.2. 如果输入了空格, 将被认为是串的结束.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 数组的读

20、入(修改后)#includevoid main( ) char buffer80; cout Enter a string: ; cin.get(buffer, 79); /调用cin中的方法get cout Here is the buffer: buffer;结果：Enter a string: Hi world Here is the buffer: Hi world第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针 指 针 什么是指针 保存内存地址的变量指针的声明 type *Pname

21、例如: int *pi; float *pf;指针的运算 “*” 是目标访问运算符,用来读取它所指 向的内存中的值.“&” 是取址运算符,用来获取某一变量的 地址. int *pi, a=10; pi=&a; cout *pi;第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 指针的应用#include void main( ) int Age=18; int *PAge=0; /定义空指针PAge PAge = &Age; /将Age的地址赋给PAge cout

22、My age: Age , *Page endl; *PAge=22; /给PAge指向的内存赋值22 cout My age: Age , *Page endl; 结果: My age: 18, 18 My age: 22, 22第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针 指针应用注意点 1. 指针使用前必须初始化. 要培养良好的 编程风格, 对指针进行初始化. 不知赋何 值可先赋0.如: int b,a=9; int *pi; pi = &a; b=*pi; int b,a=

23、9; int *pi=0; 没有初始化的指针对程序的危害很大2. 注意指针与引用的区别, 运算符 &的不 同含义.第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针例: 运算符&的不同含义#includevoid main( ) int a; /定义整型变量 a int &ra=a; /定义 a 的引用 a=5; cout a= a , ra= ra endl; /输出值 cout &a= &a , &ra= &ra endl; /输出地址

24、结果: a=5, ra=5 &a=0 x3500, &ra=0 x3500第五章第五章 C+基础基础5.1 C+概述概述5.2 数据和表达式数据和表达式5.3 3 基本语句基本语句5.4 函数函数5.5 数组与指针数组与指针动态内存分配new和回收deletenew 类似于C语言中的 malloc( ), new返回的是内存地址, 可赋给一个指针, 如:int *pi; /定义一个指针变量pi=new int; /分配内存地址给 piint *pp, a=9;pp=&a; /同样给pp分配了地址注意: 如果无内存分配, 则返回空指针NULL, 所以应检查有无内存分配.第五章第五章 C+基础