第一学期课堂内容15周

函

数3.6

函数调用机制3.5

函数的重载、默认参数、内联变量的存储机制与C++的内存布局自由存储区—堆区（动态数据）栈区（函数局部数据）main()函数局部数据全局数据区（全局变量、静态变量）代码区（程序代码）函数调用机制每当函数调用发生时，系统都会做以下工作：建立栈空间。保护现场。将当前主调函数的执行状态和返回地址保存在栈中。为被调函数中的局部变量（包括形参）分配栈空间，并将实参值传递给形参。执行被调函数直至返回语句或函数结束处。释放被调函数的所有局部变量栈空间。恢复现场。取出主调函数的执行状态及返回地址，释放栈空间。返回到调用函数继续执行。3.5

函数的重载重载：几个函数的功能相似但参数类型不同，这几个函数可以使用相同的函数名，即函数重载。求和函数对应不同的参数类型可以定义如下几个重载函数：int

sum(int

a,int

b)double

sum(double

a,double

b)float

sum(float

a,float

b,float

c)3.5.4

函数重载重载匹配：当某个函数中调用到重载函数时，编译器会根据实参的类型去对应地调用相应的函数。匹配过程按如下步骤进行：如果有严格匹配的函数，就调用该函数；参数内部转换后如果匹配，调用该函数；通过用户定义的转换寻求匹配。#include

<iostream>

//请调试下面的代码,观察调用哪个函数?using

namespace

std;int

sum(int

a,int

b){return

a+b;}double

sum(double

a,double

b){return

a+b;}float

sum(float

a,float

b,float

c){return

a+b;}void

main(){cout<<sum(2,3)<<endl;float

a,b;[例1]定义三个函数，分别求两个整数的最大值、两个双精度实数（double)的最大值、三个单精度实数（float)的最大值。补充

默认参数默认参数指在定义函数时为形参指定默认值（缺省值）。这样的函数在调用时，对于默认参数，可以给出实参值，也可以不给出参数值。如果给出实参，将实参传递给形参进行调用，如果不给出实参，则按默认值进行调用。【例2】默认参数--读程序int

fun(int

a=10,int

b=20){return

a+b;}intmain(){cout<<fun()<<endl;

//不给出实参,调用时使用默认参数intx,y;cout<<"请输入两个整数："<<endl;cin>>x>>y;cout<<fun(x,y)<<endl;return

0;}默认参数使用要点：默认参数可以有多个，但所有默认参数必须放在参数表的右侧，即先定义所有的非默认参数，再定义默认参数。这是因为在函数调用时，参数自左向右逐个匹配，当实参和形参个数不一致时只有这样才不会产生二义性。在同一个作用域中一个参数只能被指定一次默认值，不可以在声明和定义中同时指定默认值，即使默认值一样也不行。

int

fun(int

a,int

b=10,int

c=20);//函数声明中给出缺省值。参数名也可省略int

fun(int

a,

int

b,int

c){…}//函数的定义中不再给出缺省值【例3】在同一个作用域中一个参数只能被指定一次默认值，不可以在声明和定义中同时指定默认值，即使默认值一样也不行。#include

<iostream>using

namespace

std;int

fun(int

a,int

b=20) //函数定义{return

a+b;}int

main(){cout<<fun(5)<<endl;

//只给出一个实参,调用时另一个使用默认参数int

x,y;cout<<"请输入两个整数："<<endl;cin>>x>>y;cout<<fun(x,y)<<endl;return

0;}#include

<iostream>using

namespace

std;int

fun(int

a,int

b=20);//函数声明

int

main(){cout<<fun(5)<<endl;

//不给出实参,调用时使用默认参数int

x,y;cout<<"请输入两个整数："<<endl;cin>>x>>y;cout<<fun(x,y)<<endl;return

0;}//函数定义int

fun(int

a,int

b){return

a+b;}3.5.5

内联函数内联函数的引入：当程序执行函数调用时，系统要建立栈空间，保护现场，传递参数以及控制程序执行的转移等等，这些工作需要系统时间和空间的开销。当函数功能简单，使用频率很高，为了提高效率，直接将函数的代码嵌入到程序中（编译器为内联函数生成一份代码副本，并将其插入到函数调用处）。但这个办法有缺点，一是相同代码重复书写，二是程序可读性往往没有使用函数的好。为了协调好效率和可读性之间的矛盾,C++提供了另一种方法,即定义内联函数,方法是在定义函数时用修饰词inline。3.5.5

内联函数【例4】读入一行字符串，找出其中的数字字符.要求定义一个内联函数，判断一个字符是否为数字字符。#include

<iostream>using

namespace

std;inline

int

IsNumber(char

c)//因使用频度很高，说明为内联函数。{return

c>='0'

&&

c<='9'?1:0;}intmain(){char

ch;while((ch=cin.get())!=

'\n')if

(IsNumber(ch)==1)

cout<<ch;return

0;}3.5.5

内联函数内联函数的调用机制与一般函数不同，编译器在编译过程中遇到inline时，为该函数建立一段代码，而后在每次调用时直接将该段代码嵌入到调用函数中，从而将函数调用方式变为顺序执行方式，这一过程称为内联函数的扩展或内联。函

数3.6.4存储类型与标识符的生命期结合多文件结构4.8头文件与多文件结构补充结构(体)3.6.4

存储类型与标识符的生命期存储类型决定标识符的存储区域，即编译器在不同区域为不同存储类型的标识符分配空间。存储区域不同，标识符的生命期也不同。生命期指标识符从获得空间到空间被释放之间的时间。变量的存储类型自动存储类型(auto)一般缺省(存储在栈中)生命期与作用域一致，块开始执行时系统自动分配空间，块结束时系统自动释放空间。register-----寄存器型(不提倡）静态存储类型:static外部存储类型:extern*变量定义格式:

[存储类型]

数据类型 变量表;int

sum;auto

int

a,b,c;register

int

i;x,y;static

floatextern

int

k;voidmain(){void

increment();//函数声明语句

increment();increment();increment();}void increment()

//函数定义--函数头{intx=0;

//默认为auto存储类型

x++;cout<<x<<endl;}【例5】局部静态变量值具有可继承性运行结果：111int

n;voidmain(){void

increment();increment();increment();increment();}void

increment(){static

int

x=0;

//等价于static

int

x;x++;cout<<x<<endl;}运行结果：123注意：静态变量存储在全局数据区,未赋初值等效于初始化为0。局部静态变量具有局部作用域，但却拥有全局生命期。

它占用的空间在整个程序执行结束时才释放。3.外部存储类型一个C++程序可以由多个源程序文件组成。在一个程序文件中定义的全局变量和函数默认为外部的，即其作用域可以延伸到程序的其他文件中。但其他文件若要使用这个文件中定义的全局变量和函数，则应该在使用前用extern进行外部声明。外部声明通常放在文件的开头(函数中通常省略extern)情况一：一个函数使用到定义在该函数之后的全局变量，也必须对使用到的

全局变量进行外部变量声明，所以全局变量最好集中定义在文件的起始部分。int

max(int x,

int

y){returnx>y?x:y;}voidmain(){extern

int

a,b;cout<<max(a,b);}int

a=13,b=-8;情况二：两个源文件(.cpp)分别使用到其他文件中的变量及函数。注意—只能有一个文件中包含main函数。【例6】外部存储类型的例子。/*

Ex6_1.cpp

*/#include

<iostream>using

namespace

std;void

fun2(); //等价于extern

void

fun2();int

n;void

main(){n=1;fun2();cout<<"n="<<n<<endl;}运行结果：n=3/*Ex6_2.cpp*/externint

n;voidfun2(){n=3;}【例7】课本例3-24程序代码：//文件名mainFun.cpp#include

<iostream>using

namespace

std;//extern型外部变量//静态外部变量，仅在本文件中可见intx=100;static

int

y=5;void

subFun();int

main(){for(int

i=0;i<y;i++){subFun();cout<<"全局变量x的值为"<<x<<endl;}return

0;}//文件名subFun.cpp#include

<iostream>using

namespace

std;//引用外部//错误！在程extern

int

x;//extern

int

y;void

subFun(){static

int

n;//静态局n++; //调用一次x+=5;cout<<"subFun函数被}4.8

多文件结构4.8.1

头文件标准库 头文件：考虑标识符在其他文件中的可见性。使用头文件是很有效的方法。如：#include<iostream>using

namespace

std;其中iostream是在标准名字空间域std中定义的头文件。对应的传统方式的文件名为<iostream.h>，头文件以“.h”为后缀。C++系统提供了常用的函数库。头文件中包含了一些常用函数。安装路径D:\Program

Files\Microsoft

Visual

Studio

10.0\VC\include头文件自定义头文件：除了系统定义的头文件外，用户还可以自定义头文件。多文件结构在开发较大程序时，通常将其分解为多个源程序文件，每个较小的程序用一个源程序文件建立。程序经过建立、编译、连接，成为一个完整的可执行程序。多文件结构通过项目进行管理，在项目中建立若干用户定义的头文件.h和源程序文件.cpp。头文件中定义用户自定义的数据类型，所有的程序实现则放在不同的源程序文件中。编译时每个源程序文件单独编译，如果源程序文件中有编译预处理指令，则首先经过编译预处理生成临时文件存放在内存，之后对临时文件进行编译生成目标文件.obj，编译后临时文件撤销。所有的目标文件经连接器连接最终生成一个完整的可执行文件.exe。图1是一个多文件系统的开发过程。多文件结构编译预编译编译预编译预编译编译图1

C++程序开发过程file1.cppfile1.hfile2.cppfile2.hfilen.cppfilen.h…临时文件1临时文件2临时文件n…file1.objfile2.objfilen.obj…Filename.exe.lib

C++标准类库连接运行【例8】

:多文件结构示例建立一个头文件area.h，在其中定义两个面积函数area()，分别用来计算半径为r的圆的面积和边长为a和b的矩形面积。另外建立一个实现文件area.cpp，在其中定义主函数。通过包含area.h，接收用户输入的数据并显示圆和矩形的面积。注意：当前路径下包括文件area.h，应为#include

"area.h“#include<area.h>到include文件夹中寻找area.h补充结构(体)结构(体)结构是一种构造数据类型

(数组属构造类型）用途：把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型–

结构类型定义struct

[结构类型名]{类型名

变量名；类型名

变量名；…………….}；变量类型可以是基本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体C++只为结构安排公有的数据成员。例

struct

student{int

num;char

name[9];char

sex;int

age;float

score;char

addr[30];};结构类型定义描述结构的组织形式,不分配内存2.结构变量的定义先定义结构类型，再定义结构变量一般形式：struct

结构类型名{类型名

变量名；类型名

变量名；…………….例

struct

student}；[struct]

结构名变量名表列；{ int

num;char

name[9];char

sex;int

age;float

score;char

addr[30];};[struct]

student

stu1,stu2;–定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：struct

结构类型名{类型名类型名变量名；变量名；…………….}变量名表列；例

struct

student{ int

num;char

name[9];char

sex;int

age;float

score;char

addr[30];}stu1,stu2;3.结构体变量的引用引用规则结构变量不能整体引用,只能引用变量成员 引用方式：

结构变量名.成员名算符右成员(分量)运优先级:1结合性:从左向例

struct

student{int

num;char

name[20];char

sex;int

age;float

score;char

addr[30];}stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age++;【例9】定义结构类型student,描述学生信息：姓名、年龄、性别。通过结构成员完成信息的输入与输出。char

sex; //可以使用f表示女，用m表示男struct

student

s;//student

s;cout<<"请输入该同学的姓名："<<endl;cin.getline(,9);

//输入的名字小于9个字符cout<<"请输入该同学的年龄："<<endl;cin>>s.age;cout<<"请输入该同学的性别："<<endl;cin>>s.sex;cout<<setw(6)<<<<setw(6)<<s.age<<setw(6)<<s.sex<<endl;#include

<iostream>#include

<iomanip>using

namespace

std;struct

student{char

name[9];int

age;•};void

main(){••••••••}4.结构体变量的初始化struct

student{ int

num;char

name[9];char

sex;int

age;char

addr[30];};student

stu1={112,“Wang

Lin”,‘M’,19,

“200

Beijing

Road”};struct

student{ int

num;char

name[9];char

sex;int

age;char

addr[30];}stu1={112,“Wang

Lin”,‘M’,19,

“200

Beijing

Road”};4.结构数组–结构数