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1函数一、概述：①函数是程序代码的一个自包含单元，用于完成某一特定的任务。②C++是由函数构成的，函数是C++的基本模块③有的函数完成某一操作;有的函数计算出一个值。通常,一个函数即能完成某一特定操作,又能计算数值。二、为什么要使用函数？1、避免重复的编程。2、使程序更加模块化，便于阅读、修改。⭐注意：所编写的函数应尽量少与主调函数发生联系，这样便于移植。三、说明1、一个源程序文件由一个或多个函数组成，编译程序以文件而不是以函数为单位进行编译的。2、一个程序可以由多个源文件组成，可以分别编译，统一执行。3、一个程序必须有且只有一个main()函数，C++从main()函数开始执行。4、C++语言中，所有函数都是平行独立的，无主次、相互包含之分。函数可以嵌套调用，不可嵌套定义。5、从使用角度来说，分标准函数和用户自定义函数；从形式来说，分无参函数和有参函数。四、函数类型1.库函数①库函数是C++编译系统已预定义的函数，用户根据需要可以直接使用这类函数。库函数也称为标准函数。②库函数有很多个，当用户使用任一库函数时，在程序中必须包含相应的头文件。2.用户自定义函数①用户在设计程序时，可以将完成某一相对独立功能的程序定义为一个函数。用户在程序中，根据应用的需要，由用户自己定义函数，这类函数称为用户自定义的函数。②根据定义函数或调用时是否要给出参数，又可将函数分为：无参函数和有参函数。五、函数定义的一般形式21.无参函数:①主调函数并不将数据传给被调函数。②无参函数主要用于完成某一操作。③定义方式：类型说明函数名（void）｛函数体｝2.有参函数：①主调函数和被调函数之间有数据传递。主调函数可以将参数传递给被调函数，被调函数中的结果也可以带回主调函数。②定义方式：类型说明函数名（形式参数列表说明）｛函数体｝六、函数参数和函数的值1.形参和实参:①形式参数简称形参，又称虚拟参数。形参是被调函数中的变量；实际参数简称实参，实参是主调函数赋给被调函数的特定值。实参可以是常量、变量或复杂的表达式，不管是哪种情况，在调用时实参必须是一个确定的值。②形参与实参类型相同，一一对应。③形参必须要定义类型，因为在定义被调函数时，不知道具体要操作什么数，而定义的是要操作什么类型的数。④在函数调用语句中，实参不必定义数据类型，因为实参传递的是一个具体的值(常量)，程序可依据这个数值的表面形式来判断其类型，并将其赋值到对应的形参变量中。2.形参和实参的说明:①在未出现函数调用时，形参并不占内存的存储单元，只有在函数开始调用时，形参才被分配内存单元。调用结束后，形参所占用的内存单元被释放。②实参对形参变量的传递是“值传递”，即单向传递。在内存中实参、形参分占不同的单元。③形参只作用于被调函数，可以在别的函数中使用相同的变量名。33.参数传递：函数通过参数传入数据，参数传递通过传值机制实现(传值参数)。⭐改变函数形参的值不会影响外部实参的值4.引用参数:函数定义是在变量类型之后形式参数之前加“&“，则该参数就是引用参数，把参数声明成引用参数，实际上改变了缺省的按值传递参数的传递机制，引用参数直接绑定到其所绑定的对象，而并非这些对象的副本，形参就像对应参数的别名，形参的变化会保留到实参中去。七、函数的返回值&①函数的返回值通过return语句获得。函数只能有唯一的返回值。②函数返回值的类型就是函数的类型。③return语句可以是一个表达式，函数先计算表达式后再返回值。④return语句还可以终止函数，并将控制返回到主调函数。⑤一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪一个return语句，哪一个语句起作用。八、函数的调用1.函数调用的一般形式：函数名（实参列表）；2.函数调用的方式①作为语句：函数名（实参列表）②作为表达式：变量名=函数名（实参列表）③作为另一个函数的参数：例：cout函数名（实参列表）3.在一个函数中调用另一函数（即被调用函数）需要具备的条件1)被调用的函数必须是已存在的函数。2)如果使用库函数，必须用#includemath.h。3)函数调用遵循先定义、后调用的原则，即被调函数应出现在主调函数之前。4）定义是一个完整的函数单位，而原型说明仅仅是说明函数的返回值及形参的类型。5）实参传递的是一个具体的值，不必说明参数类型（函数名（实参列表）中的实参在调用时不必说明参数类型）。46)如果使用用户自己定义的函数，而该函数与调用它的函数（即主调函数）在同一个程序单位中且位置在主调函数之后，则必须在调用此函数之前对被调用的函数作声明。九、函数的嵌套调用⭐C语言中，所有函数都是平行独立的，无主次、相互包含之分。函数可以嵌套调用，不可嵌套定义。错误实例：示范实例：⭐嵌套过程：在main函数中调用a函数，在a函数中又调用b函数十、函数的递归调用intmax(inta,intb){intc;intmin(inta,intb){return(ab?a:b);}c=min(a,b);return(ab?a:b);}嵌套定义(错误)intmin(inta,intb){return(ab?a:b);}intmax(inta,intb){intc;c=min(a,b);return(ab?a:b);}嵌套调用平行定义5在调用一个函数的过程中直接或间接地调用函数本身，称为函数的递归调用。⭐1.函数的递归调用必须有递归终止条件！2.算法相同,层层调用,每层函数的变量所占内存单元不同。十一、作用域1.总述：作用域是指程序中所说明的标识符在哪一个区间内有效，即在哪一个区间内可以使用或引用该标识符。在C++中，作用域共分为五类：块作用域、文件作用域、函数原型作用域、函数作用域和类的作用域。2.块作用域:我们把用花括号括起来的一部分程序称为一个块。在块内说明的标识符，只能在该块内引用，即其作用域在该块内，开始于标识符的说明处，结束于块的结尾处。说明：①在一个函数内部定义的变量或在一个块中定义的变量称为局部变量。②在函数内或复合语句内部定义的变量，其作用域是从定义的位置起到函数体或复合语句的结束。形参也是局部变量。③主函数main中定义的变量，也只在主函数中有效，同样属于局部变量。④不同的函数可以使用相同名字的局部变量，它们在内存中分属不同的存储区间，互不干扰。⑤具有块作用域的标识符在其作用域内，将屏蔽其作用块包含本块的同名标识符，即：intf(intx){inty,z;.....z=f(y);....return(2*z);}intf1(intx){inty,z;.....z=f2(y);....return(2*z);}intf2(intt){inta,c;.....c=f1(a);....return(3+c);}6变量名相同，局部更优先。3.文件作用域：全局变量的作用域称为文件作用域，即在整个文件中都是可以访问的。⭐在函数外定义的变量称为全局变量。说明：①文件作用域缺省的作用范围是:从定义全局变量的位置开始到该源程序文件结束。②当在块作用域内的变量与全局变量同名时，局部变量优先。③全局变量增加了函数间数据联系的渠道，在函数调用时可以得到多于一个的返回值。④在同一个源文件中，外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量不起作用。⑤在块作用域内可通过作用域运算符“：：”来引用与局部变量同名的全局变量。4.函数原型作用域：在函数原型的参数表中说明的标识符所具有的作用域称为函数原型作用域，它从其说明处开始到函数原型说明的结束处结束。由于所说明的标识符与该函数的定义及调用无关,所以,可以在函数原型说明中只作参数的类型说明,而省略参量名。十二、储存类1.区分变量的储存类型2.变量的存放位置3.局部变量：局部变量在块内可见,块外无法访问,具有块作用域floattt(intx,floaty);//函数tt的原型说明floattt(int,float);作用域全局变量局部变量生存期动态存储变量静态存储变量静态存储：在文件运行期间有固定的存储空间，直到文件运行结束。动态存储：在程序运行期间根据需要分配存储空间，函数结束后立即释放空间。若一个函数在程序中被调用两次，则每次分配的单元有可能不同。7变量存放位置示意4.全局变量的储存方式（extern/static）⭐全局变量是在函数的外部定义的，编译时分配在静态存储区，如果未赋初值，其值为0。①extern(外部)储存类别：全局变量的默认方式，当在一个文件中要引用另一个文件中的全局变量或在全局变量定义之前要引用它时，可用extern作说明，相当于扩大全局变量的作用域。②static(静态)储存类别：它仅能在本文件中引用，即使在其它文件中用extern说明也不能使用。相当于限制了全局变量的作用域范围。5.静态变量①静态局部变量：static在函数内部定义，存储在静态存储区，与auto对应，在别的函数中不能引用。②全局静态变量：static在函数外部定义，只限在本文件中使用，与extern对应。⭐当变量名相同致使作用域相重时，起作用的是最近说明的那个变量。十三、内联函数1.原理动态局部变量静态局部变量全局变量局部变量的分类动态变量（auto）：默认，存储在动态区寄存器变量（register）：在cpu内部存储静态局部变量（static）：存储在静态区⭐动态局部变量未被赋值时，其值为随机值。其作用域的函数或复合语句结束时，空间被程序收回。⭐程序执行到静态局部变量时，为其在静态区开辟存储空间，该空间一直被保留，直到程序运行结束。⭐由于存储在静态区，静态局部变量或全局变量未赋初值时，系统自动使之为0。⭐将被调函数体的代码直接插到调用处8⭐内联函数的实质是用存储空间（使用更多的存储空间）来换取时间（减少执行时间）.⭐内联函数的定义方法是：在函数定义时，在函数的类型前增加修饰词inline。inline类型说明函数名（void）｛函数体｝⭐使用内联函数时应注意以下几点：1、C++中，除在函数体内含有循环，switch分支和复杂嵌套的if语句外，所有的函数均可定义为内联函数。2、内联函数也要定义在前，调用在后。形参与实参之间的关系与一般的函数相同。3、对于用户指定的内联函数，编译器是否作为内联函数来处理由编译器自行决定。说明内联函数时，只是请求编译器当出现这种函数调用时，作为内联函数的扩展来实现，而不是命令编译器要这样去做。4、正如前面所述，内联函数的实质是采用空间换取时间，即可加速程序的执行，当出现多次调用同一内联函数时，程序本身占用的空间将有所增加。如上例中，内联函数仅调用一次时，并不增加程序占用的存储空间。十四、具有缺省参数值和参数个数可变的函数①具有缺省参数值的函数在C++中定义函数时，允许给参数指定一个缺省的值。在调用函数时，若明确给出了这种实参的值，则使用相应实参的值；若没有给出相应的实参，则使用缺省的值。⭐使用具有缺省参数的函数时，应注意以下几点：1.不可以靠左边缺省intarea(intlong,intwidth=2)intarea(intlong=4,intwidth)//错误2.函数原型说明时可以不加变量名floatv(float,float=10,float=20);93.只能在前面定义一次缺省值，即原型说明时定义了缺省值，后面函数的定义不可有缺省值。②参数可变的函数到目前为止，在定义函数时，都明确规定了函数的参数个数及类型。在调用函数时，实参的个数必须与形参相同。在调用具有缺省参数值的函数时，本质上，实参的个数与形参的个数仍是相同的，由于参数具有缺省值，因此，在调用时可省略。在某些应用中，在定义函数时，并不能确定函数的参数个数，参数的个数在调时才能确定。在C++中允许定义参数个数可变的函数。1.首先，必须包含头文件“stdarg.h”，因为要用到里面的三个库函数va_start()、va_arg()和va_end()。2.其次，要说明一个va_list类型的变量。va_list与int，float类同，它是C++系统预定义的一个数据类型(非float)，只有通过这种类型的变量才能从实际参