C++基礎(chǔ)第八章 函數(shù)

1、第八章 函數(shù) 1-2課程內(nèi)容安排課程內(nèi)容安排函數(shù)的概念、分類和組成。函數(shù)的概念、分類和組成。函數(shù)的定義、聲明和原型。函數(shù)的定義、聲明和原型。函數(shù)的調(diào)用和遞歸調(diào)用。函數(shù)的調(diào)用和遞歸調(diào)用。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的應(yīng)用。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的應(yīng)用。函數(shù)的綜合應(yīng)用。函數(shù)的綜合應(yīng)用。1-3函數(shù)的基本概念函數(shù)的基本概念 簡(jiǎn)單的說(shuō)，函數(shù)就是對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的一種簡(jiǎn)單的說(shuō)，函數(shù)就是對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的一種“自頂向下，逐自頂向下，逐步求精步求精”思想的體現(xiàn)。用戶可以將一個(gè)大而復(fù)雜的程序思想的體現(xiàn)。用戶可以將一個(gè)大而復(fù)雜的程序分解為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立而且功能單一的小塊程序（函數(shù)分解為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立而且功能單一的小塊程序（函數(shù)）進(jìn)行編寫，并通過(guò)在各個(gè)函數(shù)之間

2、進(jìn)行調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)總）進(jìn)行編寫，并通過(guò)在各個(gè)函數(shù)之間進(jìn)行調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)總體的功能體的功能 1-4函數(shù)的組成函數(shù)的組成 一般的說(shuō)，函數(shù)由四部分構(gòu)成：返回類型、函數(shù)名、參一般的說(shuō)，函數(shù)由四部分構(gòu)成：返回類型、函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)名就是函數(shù)的名字，即函數(shù)的標(biāo)數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)名就是函數(shù)的名字，即函數(shù)的標(biāo)識(shí)符。既然是標(biāo)識(shí)符，就必須遵守標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則。識(shí)符。既然是標(biāo)識(shí)符，就必須遵守標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則。同變量的標(biāo)識(shí)符相同，函數(shù)的標(biāo)識(shí)符也是只能由字母、同變量的標(biāo)識(shí)符相同，函數(shù)的標(biāo)識(shí)符也是只能由字母、數(shù)字以及下劃線組成，并且不能以數(shù)字開(kāi)頭。數(shù)字以及下劃線組成，并且不能以數(shù)字開(kāi)頭。 1-5聲明函數(shù)聲明函數(shù)

3、函數(shù)聲明的作用就是告訴調(diào)用者如何使用該函數(shù)，即函數(shù)接函數(shù)聲明的作用就是告訴調(diào)用者如何使用該函數(shù)，即函數(shù)接受什么類型的參數(shù)，參數(shù)的個(gè)數(shù)，以及函數(shù)的返回類型。函受什么類型的參數(shù)，參數(shù)的個(gè)數(shù)，以及函數(shù)的返回類型。函數(shù)聲明只是函數(shù)定義的一部分，缺少函數(shù)體。在數(shù)聲明只是函數(shù)定義的一部分，缺少函數(shù)體。在C+中，聲中，聲明函數(shù)的一般形式如下所示：明函數(shù)的一般形式如下所示：類型說(shuō)明符類型說(shuō)明符 函數(shù)名（參數(shù)列表）函數(shù)名（參數(shù)列表）;其中，類型說(shuō)明符指明了本函數(shù)的類型，函數(shù)的類型實(shí)際上其中，類型說(shuō)明符指明了本函數(shù)的類型，函數(shù)的類型實(shí)際上是函數(shù)返回值的類型。而函數(shù)名即一個(gè)符合是函數(shù)返回值的類型。而函數(shù)名即一個(gè)符合

4、C+語(yǔ)法要求的語(yǔ)法要求的標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符。 1-6定義函數(shù)定義函數(shù) 一個(gè)函數(shù)的定義由返回類型、函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)一個(gè)函數(shù)的定義由返回類型、函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體組成。前面的三個(gè)部分稱為函數(shù)的聲明，或函數(shù)原型體組成。前面的三個(gè)部分稱為函數(shù)的聲明，或函數(shù)原型。相對(duì)函數(shù)體來(lái)講，也稱作是函數(shù)頭。函數(shù)體是一個(gè)語(yǔ)。相對(duì)函數(shù)體來(lái)講，也稱作是函數(shù)頭。函數(shù)體是一個(gè)語(yǔ)句塊，由花括號(hào)句塊，由花括號(hào)“”和和“”包圍起來(lái)。包圍起來(lái)。例如，下面語(yǔ)句根據(jù)上述格式定義了一個(gè)無(wú)參函數(shù)例如，下面語(yǔ)句根據(jù)上述格式定義了一個(gè)無(wú)參函數(shù)hello。void hello()cout”Hello World”;1-7形參和實(shí)參形參和實(shí)參

5、 一般來(lái)說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，C+中函數(shù)的參數(shù)可以分為形式參數(shù)（形參中函數(shù)的參數(shù)可以分為形式參數(shù)（形參）和實(shí)際參數(shù)（實(shí)參）兩種。所謂實(shí)參，是指函數(shù)定義）和實(shí)際參數(shù)（實(shí)參）兩種。所謂實(shí)參，是指函數(shù)定義時(shí)的參數(shù)。之所以稱作形參，是因?yàn)檫@些參數(shù)實(shí)際并不時(shí)的參數(shù)。之所以稱作形參，是因?yàn)檫@些參數(shù)實(shí)際并不存在，只是在形式上代表運(yùn)行時(shí)實(shí)際出現(xiàn)的參數(shù)。存在，只是在形式上代表運(yùn)行時(shí)實(shí)際出現(xiàn)的參數(shù)。相對(duì)應(yīng)的，所謂實(shí)參，是指函數(shù)調(diào)用時(shí)傳入的參數(shù)，也相對(duì)應(yīng)的，所謂實(shí)參，是指函數(shù)調(diào)用時(shí)傳入的參數(shù)，也是程序運(yùn)行時(shí)實(shí)際存在的參數(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，被調(diào)用函數(shù)是程序運(yùn)行時(shí)實(shí)際存在的參數(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，被調(diào)用函數(shù)與主調(diào)用函數(shù)之間的通信可以通過(guò)參數(shù)

6、的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)。與主調(diào)用函數(shù)之間的通信可以通過(guò)參數(shù)的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1-8在在C+中實(shí)參傳遞給形參時(shí)有兩種方式：值傳遞和地址傳遞中實(shí)參傳遞給形參時(shí)有兩種方式：值傳遞和地址傳遞。其中，值傳遞是指實(shí)參傳遞給函數(shù)后，系統(tǒng)構(gòu)建一份實(shí)參。其中，值傳遞是指實(shí)參傳遞給函數(shù)后，系統(tǒng)構(gòu)建一份實(shí)參的副本，其值與實(shí)參的值相同。此后函數(shù)將針對(duì)這份副本進(jìn)的副本，其值與實(shí)參的值相同。此后函數(shù)將針對(duì)這份副本進(jìn)行操作，對(duì)原始的實(shí)參沒(méi)有任何影響。行操作，對(duì)原始的實(shí)參沒(méi)有任何影響。值傳遞過(guò)程中，被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)作為被調(diào)函數(shù)的局部變值傳遞過(guò)程中，被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)作為被調(diào)函數(shù)的局部變量處理，即在堆棧中開(kāi)辟了內(nèi)存空間以存放由主調(diào)函數(shù)放

7、進(jìn)量處理，即在堆棧中開(kāi)辟了內(nèi)存空間以存放由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來(lái)的實(shí)參的值，從而成為了實(shí)參的一個(gè)副本。來(lái)的實(shí)參的值，從而成為了實(shí)參的一個(gè)副本。地址傳遞過(guò)程中，函數(shù)的形式參數(shù)雖然也作為局部變量在堆地址傳遞過(guò)程中，函數(shù)的形式參數(shù)雖然也作為局部變量在堆棧中開(kāi)辟了內(nèi)存空間，但是這時(shí)存放的是由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來(lái)?xiàng)Ｖ虚_(kāi)辟了內(nèi)存空間，但是這時(shí)存放的是由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來(lái)的實(shí)參變量的地址。函數(shù)對(duì)形參的任何操作都被處理成間接的實(shí)參變量的地址。函數(shù)對(duì)形參的任何操作都被處理成間接尋址，即通過(guò)堆棧中存放的地址訪問(wèn)主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量尋址，即通過(guò)堆棧中存放的地址訪問(wèn)主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)形參做的任何操作都影響了主調(diào)函數(shù)中

8、的。正因?yàn)槿绱?，?duì)形參做的任何操作都影響了主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。實(shí)參變量。 函數(shù)參數(shù)傳遞函數(shù)參數(shù)傳遞 1-9在進(jìn)行函數(shù)的聲明或定義后，在其他程序中就可以對(duì)該函數(shù)進(jìn)行在進(jìn)行函數(shù)的聲明或定義后，在其他程序中就可以對(duì)該函數(shù)進(jìn)行調(diào)用了。根據(jù)根據(jù)參數(shù)傳遞的方式不同，函數(shù)調(diào)用可分為傳值調(diào)調(diào)用了。根據(jù)根據(jù)參數(shù)傳遞的方式不同，函數(shù)調(diào)用可分為傳值調(diào)用和傳址調(diào)用；根據(jù)函數(shù)是否有返回值，函數(shù)調(diào)用可分為無(wú)返回用和傳址調(diào)用；根據(jù)函數(shù)是否有返回值，函數(shù)調(diào)用可分為無(wú)返回值的調(diào)用和有返回值的調(diào)用。值的調(diào)用和有返回值的調(diào)用。 函數(shù)的調(diào)用函數(shù)的調(diào)用 1-10如果一個(gè)函數(shù)在其定義中又調(diào)用自身，這個(gè)過(guò)程叫作遞如果一個(gè)函數(shù)在其定義中又

9、調(diào)用自身，這個(gè)過(guò)程叫作遞歸調(diào)用，該函數(shù)則稱為遞歸函數(shù)。遞歸分為直接遞歸和歸調(diào)用，該函數(shù)則稱為遞歸函數(shù)。遞歸分為直接遞歸和間接遞歸。間接遞歸。 在遞歸調(diào)用中，直接遞歸是指函數(shù)直接調(diào)用自身，對(duì)于在遞歸調(diào)用中，直接遞歸是指函數(shù)直接調(diào)用自身，對(duì)于一個(gè)函數(shù)一個(gè)函數(shù)func而言而言 間接遞歸也是遞歸的一種重要形式，其是指間接遞歸也是遞歸的一種重要形式，其是指A函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用了了B函數(shù)，而函數(shù)，而B(niǎo)函數(shù)又調(diào)用函數(shù)又調(diào)用A函數(shù)函數(shù) 遞歸遞歸 1-11main函數(shù)函數(shù) 讀者知道，每個(gè)讀者知道，每個(gè)C+程序都必須要有一個(gè)程序都必須要有一個(gè)main()函數(shù)，函數(shù)，main()函數(shù)也稱為主函數(shù)，是函數(shù)也稱為主函數(shù)，

10、是C+程序中最重要的函數(shù)，程序中最重要的函數(shù)，所有完整可運(yùn)行的所有完整可運(yùn)行的C+程序都必須有一個(gè)唯一的程序都必須有一個(gè)唯一的main()函函數(shù)。數(shù)。 1-12內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù) 在在C+中，如果在函數(shù)的聲明前加上中，如果在函數(shù)的聲明前加上inline關(guān)鍵字，則稱為關(guān)鍵字，則稱為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。對(duì)于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯器不創(chuàng)建真實(shí)的函數(shù)，內(nèi)聯(lián)函數(shù)。對(duì)于內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯器不創(chuàng)建真實(shí)的函數(shù)，而只是在函數(shù)調(diào)用處展開(kāi)（即將函數(shù)的代碼直接復(fù)制到而只是在函數(shù)調(diào)用處展開(kāi)（即將函數(shù)的代碼直接復(fù)制到調(diào)用處）。這樣，在調(diào)用處）。這樣，在“調(diào)用調(diào)用”函數(shù)時(shí)就不用跳轉(zhuǎn)了，避函數(shù)時(shí)就不用跳轉(zhuǎn)了，避免了使用真實(shí)函數(shù)的代價(jià)。例如，對(duì)于免了

11、使用真實(shí)函數(shù)的代價(jià)。例如，對(duì)于add函數(shù)，如果其函數(shù)，如果其聲明為：聲明為：inline int add ( int a, int b );則在函數(shù)調(diào)用處，例如：則在函數(shù)調(diào)用處，例如：int x = add ( 1, 2 );編譯后，實(shí)際的代碼是：編譯后，實(shí)際的代碼是：int x = 1 + 2;1-13小結(jié)小結(jié) 本章詳細(xì)講解的內(nèi)容主要包括函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用本章詳細(xì)講解的內(nèi)容主要包括函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用，這是在實(shí)際程序中使用較多的。通過(guò)函數(shù)，可以，這是在實(shí)際程序中使用較多的。通過(guò)函數(shù)，可以將實(shí)現(xiàn)某種功能的一系列語(yǔ)句組織成一個(gè)整體，以將實(shí)現(xiàn)某種功能的一系列語(yǔ)句組織成一個(gè)整體，以后使用時(shí)只要

12、使用函數(shù)名，并傳入相應(yīng)的參數(shù)即可后使用時(shí)只要使用函數(shù)名，并傳入相應(yīng)的參數(shù)即可。而不必重復(fù)實(shí)現(xiàn)該功能。因此，本章還重點(diǎn)講述。而不必重復(fù)實(shí)現(xiàn)該功能。因此，本章還重點(diǎn)講述函數(shù)的參數(shù)傳遞、嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用等。此外，函數(shù)的參數(shù)傳遞、嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用等。此外，本章還就內(nèi)聯(lián)函數(shù)做了簡(jiǎn)要介紹。本章還就內(nèi)聯(lián)函數(shù)做了簡(jiǎn)要介紹。 1-14習(xí)題習(xí)題 【題目題目103】下列程序的輸出結(jié)果是多少？下列程序的輸出結(jié)果是多少？#include using namespace std;int fun(int x,int y) return x*y;int main() int k=5; coutfun(k+, +k)end

13、l; system(“pause”); return 0;【分析分析】該試題主要考查函數(shù)的調(diào)用。上述程序中的函數(shù)該試題主要考查函數(shù)的調(diào)用。上述程序中的函數(shù)fun包含兩個(gè)參數(shù)，在調(diào)用時(shí)將實(shí)參傳遞給形參。讀者需包含兩個(gè)參數(shù)，在調(diào)用時(shí)將實(shí)參傳遞給形參。讀者需要注意實(shí)參分別為要注意實(shí)參分別為k+和和+k，進(jìn)行參數(shù)傳遞后，進(jìn)行參數(shù)傳遞后，k的值的值都將加都將加1。因此，傳遞到函數(shù)。因此，傳遞到函數(shù)fun后，后，x和和y都變?yōu)槎甲優(yōu)?，運(yùn)行，運(yùn)行函數(shù)后，得到函數(shù)返回值函數(shù)后，得到函數(shù)返回值36。因此，該程序的輸出為。因此，該程序的輸出為361-15【題目題目104】已知三角形的三邊，求三角形面積，將其編寫

14、已知三角形的三邊，求三角形面積，將其編寫成一個(gè)函數(shù)，在成一個(gè)函數(shù)，在main函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)。例如，運(yùn)行該函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)。例如，運(yùn)行該程序段后輸入三角形的三邊分別為程序段后輸入三角形的三邊分別為3 4 5，輸出三角形面，輸出三角形面積如下圖所示。積如下圖所示。1-16【題目題目105】編寫函數(shù)，重復(fù)打印給定字符編寫函數(shù)，重復(fù)打印給定字符n次。例如，在主函數(shù)中調(diào)次。例如，在主函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)后，給出打印字符和次數(shù)，該函數(shù)將在屏幕上輸出指定字用該函數(shù)后，給出打印字符和次數(shù)，該函數(shù)將在屏幕上輸出指定字符。符?！痉治龇治觥吭撛囶}主要考查字符串參數(shù)在函數(shù)調(diào)用過(guò)程中的傳遞。根據(jù)該試題主要考查字符串參數(shù)在

15、函數(shù)調(diào)用過(guò)程中的傳遞。根據(jù)前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，讀者知道字符的輸出可以通過(guò)輸出流前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，讀者知道字符的輸出可以通過(guò)輸出流cout來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但更好的辦法是通過(guò)，但更好的辦法是通過(guò)putchar函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。指定輸出字符的次數(shù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。指定輸出字符的次數(shù)后，通過(guò)一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。同時(shí)，在主函數(shù)中要指定需打后，通過(guò)一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。同時(shí)，在主函數(shù)中要指定需打印的字符，也可以用函數(shù)印的字符，也可以用函數(shù)getchar來(lái)實(shí)現(xiàn)接收。來(lái)實(shí)現(xiàn)接收。 【題目題目107】編寫一個(gè)遞歸函數(shù)，將輸入的整數(shù)按字符串形式正序輸編寫一個(gè)遞歸函數(shù)，將輸入的整數(shù)按字符串形式正序輸出。例如：輸入出。例如：輸入1

16、2345，輸出：，輸出：1 2 3 4 5。1-17【題目題目106】下面程序段的運(yùn)行結(jié)果是多少？下面程序段的運(yùn)行結(jié)果是多少？#include using namespace std;int func(int x) int p;if (x=0 | x=1) return (3);p=x- func(x-2);return p;int main( ) coutfunc(9); system(“pause”); return 0; 1-18【題目題目108】編寫一個(gè)遞歸函數(shù)，求出：編寫一個(gè)遞歸函數(shù)，求出：(x/1!)+(x*x*x/3!)+(5個(gè)個(gè)x相乘相乘/5!)+(2n-1)個(gè)個(gè)X相乘相乘/(

17、2*n-1)!)的值，到第的值，到第n項(xiàng)，項(xiàng)，n和和x的值由鍵盤輸入。的值由鍵盤輸入?！痉治龇治觥吭撛囶}主要考查遞歸函數(shù)的編寫及實(shí)現(xiàn)。在該函數(shù)該試題主要考查遞歸函數(shù)的編寫及實(shí)現(xiàn)。在該函數(shù)中，只有當(dāng)中，只有當(dāng)x為為1時(shí)其階乘才為時(shí)其階乘才為0，其他時(shí)候?yàn)?，其他時(shí)候?yàn)?*n-1的階的階乘，其次乘，其次n個(gè)個(gè)x相乘即相乘即x的（的（2n-1）次方，可以通過(guò)冪函數(shù)）次方，可以通過(guò)冪函數(shù)pow來(lái)實(shí)現(xiàn)。該表達(dá)式好要求和，因此使用循環(huán)語(yǔ)句將來(lái)實(shí)現(xiàn)。該表達(dá)式好要求和，因此使用循環(huán)語(yǔ)句將這（這（2n-1）個(gè)表達(dá)式相加。因此，該程序可以編寫兩個(gè)）個(gè)表達(dá)式相加。因此，該程序可以編寫兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)遞歸，另一個(gè)

18、求出表達(dá)式函數(shù)，一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)遞歸，另一個(gè)求出表達(dá)式(2n-1)個(gè)個(gè)X相乘相乘/(2*n-1)!)的值，然后再主函數(shù)的值，然后再主函數(shù)main中調(diào)用，并通過(guò)中調(diào)用，并通過(guò)循環(huán)求出最終值。循環(huán)求出最終值。1-19【題目題目109】下列是正確的遞歸函數(shù)的是？下列是正確的遞歸函數(shù)的是？Aint fun(int n)Bint fun(int n) if (n1) return 1; if (abs(n)1) return 1; if (n1) return 1; else return n*fun(n*2); else return n*fun(n-1); 【分析分析】該試題主要考查遞歸函數(shù)的定義。在上

19、述該試題主要考查遞歸函數(shù)的定義。在上述4個(gè)選項(xiàng)個(gè)選項(xiàng)中，選項(xiàng)中，選項(xiàng)A中遞歸調(diào)用中遞歸調(diào)用fun(n+1)將導(dǎo)致參數(shù)越來(lái)越大，從將導(dǎo)致參數(shù)越來(lái)越大，從而無(wú)法進(jìn)行回歸；選項(xiàng)而無(wú)法進(jìn)行回歸；選項(xiàng)C和選項(xiàng)和選項(xiàng)D都不能執(zhí)行到遞歸，無(wú)都不能執(zhí)行到遞歸，無(wú)法進(jìn)行遞推，都不符合遞歸函數(shù)的定義；只有選項(xiàng)法進(jìn)行遞推，都不符合遞歸函數(shù)的定義；只有選項(xiàng)B既能既能遞推也能回歸，因此選項(xiàng)遞推也能回歸，因此選項(xiàng)B是正確的。是正確的。1-20【題目題目110】編寫一個(gè)函數(shù)，用于檢驗(yàn)用戶輸入的一個(gè)字符編寫一個(gè)函數(shù)，用于檢驗(yàn)用戶輸入的一個(gè)字符是大寫字母還是小寫字母或不是是大寫字母還是小寫字母或不是26個(gè)英文字母。個(gè)英文字母。【題目題目111】編寫一個(gè)函數(shù)，將華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度，編寫一個(gè)函數(shù)，將華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度，公式為公式為C=（F-32）*5/9；并在主函數(shù)中調(diào)用。；并在主函數(shù)中調(diào)用。【題目題目112】編寫一個(gè)函數(shù)，利用非遞歸