大學信息技術(shù)第三章《函數(shù)》教育教學課件

第三章函數(shù)C++語言程序設(shè)計2本章主要內(nèi)容函數(shù)的聲明和調(diào)用函數(shù)間的參數(shù)傳遞內(nèi)聯(lián)函數(shù)帶默認形參值的函數(shù)函數(shù)重載C++系統(tǒng)函數(shù)3函數(shù)的聲明函數(shù)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，對功能的抽象函數(shù)聲明的語法形式類型標識符函數(shù)名（形式參數(shù)表）{

語句序列}函數(shù)的聲明與使用是被初始化的內(nèi)部變量，壽命和可見性僅限于函數(shù)內(nèi)部若無返回值，寫void4函數(shù)的聲明形式參數(shù)表<type1>name1,<type2>name2,...,<typen>namen函數(shù)的返回值由return

語句給出，例如：

return0無返回值的函數(shù)（void類型），不必寫return語句。函數(shù)的聲明與使用5函數(shù)的調(diào)用調(diào)用前先聲明函數(shù)原型：在調(diào)用函數(shù)中，或程序文件中所有函數(shù)之外，按如下形式說明：

類型標識符被調(diào)用函數(shù)名（含類型說明的形參表）;調(diào)用形式

函數(shù)名（實參列表）嵌套調(diào)用函數(shù)可以嵌套調(diào)用，但不允許嵌套定義。遞歸調(diào)用函數(shù)直接或間接調(diào)用自身。函數(shù)的聲明與使用6例3-1編寫一個求x的n次方的函數(shù)函數(shù)的聲明與使用函數(shù)的調(diào)用7例3-2數(shù)制轉(zhuǎn)換題目：輸入一個8位二進制數(shù)，將其轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)輸出。例如：11012=1(23)+1(22)+0(21)+1(20)

=1310

所以，如果輸入1101，則應(yīng)輸出13函數(shù)的聲明與使用8例3-3編寫程序求π的值其中arctan用如下形式的級數(shù)計算：直到級數(shù)某項絕對值不大于10-15為止；π和x均為double型。函數(shù)的聲明與使用9例3-4尋找并輸出11~999之間的數(shù)m，它滿足m、m2和m3均為回文數(shù)?；匚模焊魑粩?shù)字左右對稱的整數(shù)。

例如：11滿足上述條件

112=121，113=1331。分析：10取余的方法，從最低位開始，依次取出該數(shù)的各位數(shù)字。按反序重新構(gòu)成新的數(shù)，比較與原數(shù)是否相等，若相等，則原數(shù)為回文。函數(shù)的聲明與使用10例3-5計算如下公式，并輸出結(jié)果：其中r、s的值由鍵盤輸入。SINx的近似值按如下公式計算，計算精度為10-6：函數(shù)的聲明與使用11例3-6投骰子的隨機游戲游戲規(guī)則是：每個骰子有六面，點數(shù)分別為1、2、3、4、5、6。游戲者在程序開始時輸入一個無符號整數(shù)，作為產(chǎn)生隨機數(shù)的種子。每輪投兩次骰子，第一輪如果和數(shù)為7或11則為勝，游戲結(jié)束；和數(shù)為2、3或12則為負，游戲結(jié)束；和數(shù)為其它值則將此值作為自己的點數(shù)，繼續(xù)第二輪、第三輪...直到某輪的和數(shù)等于點數(shù)則取勝，若在此前出現(xiàn)和數(shù)為7則為負。由rolldice函數(shù)負責模擬投骰子、計算和數(shù)并輸出和數(shù)。函數(shù)的聲明與使用rand函數(shù)原型：intrand(void);所需頭文件：<cstdlib>功能和返回值：求出并返回一個偽隨機數(shù)srand函數(shù)原型：voidsrand(unsignedintseed);參數(shù)：seed產(chǎn)生隨機數(shù)的種子。所需頭文件：<cstdlib>功能：為使rand()產(chǎn)生一序列偽隨機整數(shù)而設(shè)置起始點。使用1作為seed參數(shù)，可以重新初化rand()。1213函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行過程函數(shù)的聲明與使用main()調(diào)fun()結(jié)束fun()返回①②④⑥⑦保存：返回地址當前現(xiàn)場③恢復：主調(diào)程序現(xiàn)場返回地址⑤14嵌套調(diào)用函數(shù)的聲明與使用main{}調(diào)fun1()結(jié)束fun1()調(diào)fun2()返回fun2()返回①②③⑦④⑤⑥⑧⑨15例3-6輸入兩個整數(shù)，求平方和。函數(shù)的聲明與使用嵌套調(diào)用16遞歸調(diào)用函數(shù)直接或間接地調(diào)用自身，稱為遞歸調(diào)用。遞歸過程的兩個階段：遞推：

4!=4×3!→3!=3×2!→2!=2×1!→1!=1×0!→0!=1未知已知回歸：4!=4×3!=24←3!=3×2!=6←2!=2×1!=2←1!=1×0!=1←0!=1未知已知函數(shù)的聲明與使用17例3-8求n!分析：計算n!的公式如下：這是一個遞歸形式的公式，應(yīng)該用遞歸函數(shù)實現(xiàn)。函數(shù)的聲明與使用18例3-9用遞歸法計算從n個人中選擇k個人組成一個委員會的不同組合數(shù)。分析：由n個人里選k個人的組合數(shù)

=由n-1個人里選k個人的組合數(shù)

+由n-1個人里選k-1個人的組合數(shù)當n==k或k==0時，組合數(shù)為1函數(shù)的聲明與使用19例3-10漢諾塔問題有三根針A、B、C。A針上有N個盤子，大的在下，小的在上，要求把這N個盤子從A針移到C針，在移動過程中可以借助B針，每次只允許移動一個盤，且在移動過程中在三根針上都保持大盤在下，小盤在上。函數(shù)的聲明與使用ABC分析：將n個盤子從A針移到C針可以分解為下面三個步驟：①將A上n-1個盤子移到B針上（借助C針）;②把A針上剩下的一個盤子移到C針上;③將n-1個盤子從B針移到C針上（借助A針）;事實上，上面三個步驟包含兩種操作：①將多個盤子從一個針移到另一個針上，這是一個遞歸的過程。hanoi函數(shù)實現(xiàn)。②將1個盤子從一個針上移到另一針上。

用move函數(shù)實現(xiàn)。21函數(shù)的參數(shù)傳遞機制

——傳遞參數(shù)值在函數(shù)被調(diào)用時才分配形參的存儲單元。實參可以是常量、變量或表達式。實參類型必須與形參相符。傳遞時是傳遞參數(shù)值，即單向傳遞。函數(shù)的聲明與使用22函數(shù)的參數(shù)傳遞機制

——參數(shù)值傳遞舉例XN被調(diào)函數(shù)：主調(diào)函數(shù)：32.5AD=power(A,3)2.53doublepower(doubleX,intN)函數(shù)的聲明與使用23例3-11輸入兩整數(shù)交換后輸出函數(shù)的聲明與使用函數(shù)的參數(shù)傳遞機制

——參數(shù)值傳遞舉例a=b;5x10y5a10b執(zhí)行主函數(shù)中的函數(shù)調(diào)用Swap(x,y);t=a;5x10y5a10b5tb=t;5x10y10a5b5t5x10y10a10b5t在Swap子函數(shù)中返回主函數(shù)以后5x10y242425函數(shù)的參數(shù)傳遞

——用引用做形參引用(&)是標識符的別名,例如:inti,j;

int&ri=i;

//建立一個int型的引用ri,并將其

//初始化為變量i的一個別名

j=10;

ri=j;//相當于i=j;聲明一個引用時，必須同時對它進行初始化，使它指向一個已存在的對象。一旦一個引用被初始化后，就不能改為指向其它對象。引用可以作為形參

voidswap(int&a,int&b){...}函數(shù)的聲明與使用26例3-12輸入兩個整數(shù)交換后輸出函數(shù)的聲明與使用函數(shù)的參數(shù)傳遞

——用引用做形參t=a;x5t5x的別名axy510y的別名x的別名aby的別名x的別名abx10y10a=bb=t;y5t5y的地址bxy105Swap(x,y);2728內(nèi)聯(lián)函數(shù)聲明與使用聲明時使用關(guān)鍵字inline。編譯時在調(diào)用處用函數(shù)體進行替換,節(jié)省了參數(shù)傳遞、控制轉(zhuǎn)移等開銷。注意：內(nèi)聯(lián)函數(shù)體內(nèi)不能有循環(huán)語句和switch語句。內(nèi)聯(lián)函數(shù)的聲明必須出現(xiàn)在內(nèi)聯(lián)函數(shù)第一次被調(diào)用之前。對內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能進行異常接口聲明。內(nèi)聯(lián)函數(shù)29例3-14內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)用舉例內(nèi)聯(lián)函數(shù)內(nèi)聯(lián)函數(shù)聲明與使用30默認形參值的作用函數(shù)在聲明時可以預先給出默認的形參值，調(diào)用時如給出實參，則采用實參值，否則采用預先給出的默認形參值。例如：intadd(intx=5,inty=6){returnx+y;}intmain(){add(10,20);//10+20add(10);//10+6add();//5+6}帶默認形參值的函數(shù)31默認形參值的說明次序默認形參值必須從右向左順序聲明，并且在默認形參值的右面不能有非默認形參值的參數(shù)。因為調(diào)用時實參取代形參是從左向右的順序。例：intadd(intx,inty=5,intz=6);//正確intadd(intx=1,inty=5,intz);//錯誤intadd(intx=1,inty,intz=6);//錯誤帶默認形參值的函數(shù)32默認形參值與函數(shù)的調(diào)用位置調(diào)用出現(xiàn)在函數(shù)體實現(xiàn)之前時，默認形參值必須在函數(shù)原形中給出；而當調(diào)用出現(xiàn)在函數(shù)體實現(xiàn)之后時，默認形參值需在函數(shù)實現(xiàn)時給出。例：intadd(intx=5,inty=6);intmain(){add();

//調(diào)用在實現(xiàn)前}intadd(intx,inty){returnx+y;}intadd(intx=5,inty=6){returnx+y;}intmain(){add();

//調(diào)用在實現(xiàn)后}帶默認形參值的函數(shù)33默認形參值的作用域在相同的作用域內(nèi)，默認形參值的說明應(yīng)保持唯一，但如果在不同的作用域內(nèi)，允許說明不同的默認形參。例：intadd(intx=1,inty=2);intmain(){intadd(intx=3,inty=4);

add();//使用局部默認形參值（實現(xiàn)3+4）}voidfun(void){...

add();//使用全局默認形參值（實現(xiàn)1+2）}帶默認形參值的函數(shù)34重載函數(shù)的聲明C++允許功能相近的函數(shù)在相同的作用域內(nèi)以相同函數(shù)名聲明，從而形成重載。方便使用，便于記憶。例：形參類型不同intadd(intx,inty);floatadd(floatx,floaty);形參個數(shù)不同intadd(intx,inty);intadd(intx,inty,intz);

函數(shù)重載35注意事項不要將不同功能的函數(shù)聲明為重載函數(shù)，以免出現(xiàn)調(diào)用結(jié)果的誤解、混淆。這樣不好：intadd(intx,inty);intadd(inta,intb);編譯器不以形參名來區(qū)分intadd(intx,inty);voidadd(intx,inty);編譯器不以返回值來區(qū)分intadd(intx,inty){returnx+y;}floatadd(floatx,floaty){returnx-y;}

函數(shù)重載重載函數(shù)的形參必須不同:個數(shù)不同或類型不同。編譯程序?qū)⒏鶕?jù)實參和形參的類型及個數(shù)的最佳匹配來選擇調(diào)用哪一個函數(shù)。36例3-16重載函數(shù)應(yīng)用舉例編寫三個名為add的重載函數(shù)，分別實現(xiàn)兩整數(shù)相加、兩實數(shù)相加和兩個復數(shù)相加的功能。

函數(shù)重載37C++系統(tǒng)函