第三章 函数 CUMT 12-01-15

1C++语言程序设计张磊博士副教授[e-mail]2第三章函数33.1函数的声明和调用3.2函数间的参数传递3.3内联函数3.4带默认形参值的函数3.5函数重载3.6C++系统函数43.1函数的声明和调用函数函数是程序设计中，对功能的抽象C++程序是由函数构成的（一个或多个函数）C++程序必须有且只能有一个main函数函数头函数体函数的声明或定义类型标识符函数名（形式参数表）{语句}类型标识符指明了本函数的类型，即函数返回值的类型若没有返回值，则为void函数的声明5形式参数表形式参数表（形参）要指定数据类型有多个形参时，用逗号隔开，每个形参需单独指定数据类型如果函数不带参数，则形式参数可以省略，但括号不能省形参只有在函数内部有效/可见类型标识符变量,类型标识符变量,......函数返回值通过return语句给出，如returnx;若没有返回值，可以不写return或写不带表达式的return;intmy_max(intx,inty)//OKintmy_max(intx,y)//ERROR6函数定义举例#includeiostreamusingnamespacestd;intmy_max(intx,inty){if(xy)returnx;elsereturny;}intmain(){intm,n;coutpleaseinputmandn:;cinmn;coutmax(m,n)=my_max(m,n)endl;system(pause);return0;}例：ex_fun_01.cpp7函数的调用函数调用前须先声明类型标识符函数名（形式参数表）可以在调用函数中，或程序文件中所有函数之外声明主调函数与被调函数被调函数在主调函数后定义，须在调用前声明被调函数在主调函数前定义，可以直接调用函数的调用方式函数名（实参数表）被调函数可以出现在表达式中，此时必须要有返回值ex_fun_02.cpp8//函数的调用#includeiostreamusingnamespacestd;doublemy_power(doublex,intk);intmain(){doublex;x=my_power(3,3)+my_power(4,4);cout3^3+4^4=xendl;system(pause);return0;}doublemy_power(doublex,intk){doubley=1.0;for(inti=1;i=k;i++)y=y*x;returny;}例：9函数的调用过程intmain(){...fun1();...fun2();...}intfun1(){...fun3();...}intfun2(){...}intfun3(){...}10函数的调用举例例：输入一个二进制数，输出相应的十进制数ex_fun_03.cpp思考：如何计算1111111111111111对应的十进制数？例：利用sin函数的Taylor展开计算sin(pi/2)的值（直到级数某项的绝对值小于10-15为止）ex_fun_04.cpp3572111sin()(1)1!3!5!7!(21)!kkkxxxxxxk思考：利用上面的公式计算sin(41*pi/2)，结果如何？11//输入一个二进制数，输出相应的十进制数#includeiostreamusingnamespacestd;intmy_power2(intk);//compute2^kintmain(){longx,x0;inty=0,k=0,t;cout请输入一个二进制数:;cinx;x0=x;while(x!=0){t=x%10;if(t==1)y=y+my_power2(k);x=x/10;k=k+1;}cout二进制数x0对应的十进制数为yendl;例：12system(pause);return0;}intmy_power2(intk)//compute2^k{inty=1;for(inti=1;i=k;i++)y=y*2;returny;}例：13//利用Taylor展开计算sin函数的值#includeiostream#includecmathusingnamespacestd;constdoubletol=1e-15;//tolerancedoublemy_power(doublex,intk);//compute(-1)^(k-1)*x^k/k!intmain(){doublex,y=0.0,t;intk=1;cout请输入x:;cinx;t=x;while(fabs(t)=tol)//fabs--absolutevalue例：14{y=y+t;k=k+1;t=my_power(x,k);}coutsin(x)=yendl;cout自带函数计算出来的值为：sin(x)endl;system(pause);return0;}//compute(-1)^(k-1)*x^(2k-1)/(2k-1)!doublemy_power(doublex,intk){doubley,z;inti;y=x;15for(i=2;i=k;i++){z=-(x/(2*i-2))*(x/(2*i-1));y=y*z;}returny;}16函数的调用举例例：找出11~999之间的数m，满足m、m2和m3均为回文数ex_fun_05.cpp分析：利用除以10取余的方法，从最低位开始，依次取出该数的各位数字。按反序重新构成新的数，比较与原数是否相等，若相等，则原数为回文数回文数：各位数字左右对称的整数，如11，121，133117//回文数#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){boolsymm(longn);//函数声明longm;for(m=11;m1000;m++)if(symm(m)&&symm(m*m)&&symm(m*m*m))coutm=m,m*m=m*m,m*m*m=m*m*mendl;}例：18boolsymm(longn)//判别是否回文数{longi,m;i=n;m=0;while(i){m=m*10+i%10;i=i/10;}return(m==n);}19函数的嵌套调用函数的嵌套调用函数可以嵌套调用，但不能嵌套定义函数也可以递归调用（函数可以直接或间接调用自己）ex_fun_06.cpp例：利用右边的公式计算阶乘：1(0)!(1)!(0)nnnnnex_fun_07.cpp例：利用递归思想和Taylor展开计算sin(pi/2)的值（直到级数某项的绝对值小于10-15为止）注意：对同一个函数的多次不同调用中，编译器会给函数的形参和局部变量分配不同的空间，它们互不影响20//计算阶乘//普通方式和递归方式#includeiostreamusingnamespacestd;constdoubletol=1e-15;//toleranceintmy_prod1(intn);//普通方式intmy_prod2(intn);//递归方式intmain(){intn,y;cout请输入n:;cinn;y=my_prod1(n);cout普通方式：n!=yendl;y=my_prod2(n);例：21cout递归方式：n!=yendl;system(pause);return0;}intmy_prod1(intn)//普通方式{inty=1;for(inti=1;i=n;i++)y=y*i;returny;}intmy_prod2(intn)//递归方式{if(n==0)return1;elsereturnn*my_prod2(n-1);}例：22//利用Taylor展开计算sin函数的值//递归方式#includeiostream#includecmathusingnamespacestd;constdoubletol=1e-15;//tolerancedoublemy_power(doublex,intk);//compute(-1)^(k-1)*x^k/k!intmain(){doublex,y=0.0,t;intk=1;cout请输入x:;cinx;t=x;例：23while(fabs(t)=tol)//fabs--absolutevalue{y=y+t;k=k+1;t=my_power(x,k);}coutsin(x)=yendl;cout自带函数计算出来的值为：sin(x)endl;system(pause);return0;}例：24//compute(-1)^(k-1)*x^(2k-1)/(2k-1)!doublemy_power(doublex,intk){doublez;if(k==1)returnx;else{z=-(x/(2*k-1))*(x/(2*k-2));returnz*my_power(x,k-1);}}例：25举例：随机数随机数的生成seed=11;srand(seed);%设置种子x=rand();%返回一个随机整数ex_rand_01.cpprand()：返回一个0～RAND_MAX之间的伪随机整数srand(seed)：设置seed为种子。如不设定，默认种子为1相同的种子对应相同的伪随机整数思考：如何生成[a,b]之间的随机整数思考：如何生成[0,1]之间的随机小数ex_rand_02.cppex_rand_03.cpp26//生成随机数1#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){intseed,x;coutEnterseed:;cinseed;srand(seed);x=rand();coutx=xendl;coutseed=seed,RAND_MAX=RAND_MAXendl;system(pause);return0;}例：27//随机数2#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){intseed,x;inta,b;a=10;b=20;seed=111;srand(seed);x=rand()%(b+1-a)+a;coutx=xendl;system(pause);return0;}例：28//随机数3#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){intseed;doublex;srand(9000);x=double(rand())/RAND_MAX;coutx=xendl;system(pause);return0;}例：29举例：计时函数#includectime......clock_tt0,t1;doubletotaltime;......t0=clock();......t1=clock();totaltime=(double)(t1-t0)/CLOCKS_PER_SEC;clock()：返回进程启动后所使用的cpu总毫秒数需要包含头文件ctimeex_time_01.cpp30//计时函数的使用示例1#includeiostream#includectimeusingnamespacestd;constintn=20000;intmain(){clock_tt0,t1;doubletotaltime;inti,j,a;t0=clock();//程序开始for(i=0;in;i++)for(j=0;jn;j++)a=(i+1)*(j+1);//程序结束t1=clo