C++高級語言程序設計第5章函數(shù)北京郵電大學信息與通信工程學院程序設計中，把具有一定功能的程序模塊用函數(shù)或類來實現(xiàn)。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-2-第5章函數(shù)內容函數(shù)定義、聲明、函數(shù)的調用、函數(shù)參數(shù)傳遞機制函數(shù)的特殊形式，包括遞歸函數(shù)、內聯(lián)函數(shù)、帶默認參數(shù)值的函數(shù)標識符的作用域和可見性變量的存儲類型和生存期2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-3-5.1函數(shù)概述結構化程序設計，將整個程序自頂向下分為若干個程序模塊，每個模塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。C++中的模塊以函數(shù)和類的形式實現(xiàn)。函數(shù)是具有一定功能又經常使用的相對獨立代碼段。無論是面向過程的程序設計還是面向對象的程序設計，函數(shù)都是一種實現(xiàn)算法的重要形式。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-4-5.1函數(shù)概述函數(shù)接口（規(guī)定接口形式）函數(shù)名（命名規(guī)則與變量相同，見名知意）函數(shù)類型（返回值類型）形式參數(shù)表函數(shù)體（實現(xiàn)算法—三種基本結構組合而成）常用的函數(shù)C++的庫函數(shù)自定義的函數(shù)2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-5-5.1.1自定義函數(shù)概述編程者在處理具體問題時，將程序中多處使用的、實現(xiàn)一定功能的特定代碼段定義成函數(shù)。這樣的函數(shù)稱為自定義函數(shù)。在同一個程序中，一個函數(shù)只能定義一次。一般是通過函數(shù)調用來使用函數(shù)。函數(shù)調用需要指定函數(shù)名并且提供被調用函數(shù)所需的信息（即函數(shù)參數(shù)）。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-6-5.1.1自定義函數(shù)概述例如要打印某一年某一月的月歷2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-7-5.1.2庫函數(shù)概述C++

標準庫提供了豐富的函數(shù)集合，可以進行常用的數(shù)學計算、字符串操作、字符操作、輸入/輸出、錯誤檢查和許多其他操作。要熟悉C++

標準庫提供的類和函數(shù)集合，不要事事從頭做起，要盡可能利用C++

標準庫提供的函數(shù)，以便減少程序開發(fā)的時間。這是程序設計的技巧之一。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-8-5.1.2庫函數(shù)概述數(shù)學庫函數(shù)實現(xiàn)常見的數(shù)學計算使用時，在程序中嵌入cmath頭文件，按對應庫函數(shù)的接口形式寫調用語句。調用數(shù)學函數(shù):函數(shù)名(參數(shù)1,…,參數(shù)n)

例如:doublex;x=sqrt(900.0);cout<<x;數(shù)學函數(shù)庫中的多數(shù)函數(shù)都返回double類型結果。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-9-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-10-常用數(shù)學庫函數(shù)函

數(shù)說

明舉

例ceil(x)將x取整為不小于x的最小整數(shù)ceil(9.2)

=

10ceil(?9.8)

=

?9cos(x)x（弧度）的余弦cos(0.0)

=

1.0exp(x)指數(shù)函數(shù)exexp(1.0)=

2.71828exp(2.0)

=

7.38906fabs(x)x的絕對值fabs(?5)

=

5floor(x)將x取整為不大于x的最大整數(shù)floor(9.2)

=

9floor(?9.8)

=

?10fmod(x,y)x/y的浮點數(shù)余數(shù)fmod(13.657,2.333)

=

1.992log(x)x的自然對數(shù)（底數(shù)為e）log(2.718282)

=

1.0

log(7.389056)

=

2.0log10(x)x的對數(shù)（底數(shù)為10）log(10.0)

=

1.0 log(100.0)

=

2.0pow(x,y)x的y次方（xy）pow(2,7)

=

128pow(9,0.5)

=

3sin(x)x（弧度）的正弦sin(0.0)

=

0sqrt(x)x的平方根sqrt(900.0)

=

30.0tan(x)x（弧度）的正切tan(0.0)

=

02025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-11-#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intmain(){ cout<<"EnterQuadraticcoefficients:"; doublea,b,c; cin>>a>>b>>c; if((a!=0)&&(b*b-4*a*c>0)){ doubleradical=

sqrt(b*b-4*a*c);

doubleroot1=(-b+radical)/(2*a); doubleroot2=(-b-radical)/(2*a); cout<<"Roots:"<<root1<<""<<root2; } else{ cout<<"Doesnothavetworealroots"; } return0;}調用函數(shù)或主調函數(shù)被調函數(shù)庫函數(shù)2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-12-#include<iostream>usingnamespacestd;floatCircleArea(floatr);intmain()//managecirclecomputation{cout<<"Enterradius:";floatMyRadius;cin>>MyRadius;floatArea=

CircleArea(MyRadius);

cout<<"Circlehasarea"<<Area;return0;}//CircleArea():computeareaofradiusrcirclefloatCircleArea(floatr){constfloatPi=3.1415;returnPi*r*r;}自定義函數(shù)5.2函數(shù)定義及使用2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-13-一個C++控制臺程序可以由一個主函數(shù)（main()函數(shù)）和若干子函數(shù)構成。主函數(shù)main()是程序執(zhí)行的開始點，由主函數(shù)調用子函數(shù)，子函數(shù)還可以再調用其他子函數(shù)。調用其他函數(shù)的函數(shù)被稱為主調函數(shù)。被其他函數(shù)調用的函數(shù)稱為被調函數(shù)。一個函數(shù)既可以是主調函數(shù)，又可以是被調函數(shù)（main()除外）。5.2.1函數(shù)的定義

每一個函數(shù)都是一個具有一定功能的語句模塊，函數(shù)定義的語法形式：

返回值類型

函數(shù)名(形式參數(shù)表){

函數(shù)體(變量聲明和執(zhí)行語句)}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-14-約定接口形式函數(shù)體完成功能intmaximum(intx,inty){intmaxv;maxv=x>=y?x:y;returnmaxv;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-15-

floatCircleArea(floatr){ constfloatPi=3.1415; returnPi*r*r; }5.2.1函數(shù)的定義

函數(shù)體返回值語句局部變量定義形式參數(shù)函數(shù)類型函數(shù)名5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)名是函數(shù)體代碼段的外部標識符函數(shù)定義之后，即可通過函數(shù)名調用函數(shù)。例://Sum():computesumofintegersina...bint

Sum(inta,intb){ intTotal=0; for(inti=a;i<=b;++i) { Total+=i; } returnTotal;} 2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-16-5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)的形式參數(shù)表，簡稱形參表形式：

(類型1形式參數(shù)1，…，類型n

形式參數(shù)n)

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-17-//Sum():computesumofintegersina...bintSum(inta,intb){ intTotal=0; for(inti=a;i<=b;++i){ Total+=i; } returnTotal;}形式參數(shù)表示主調函數(shù)和被調函數(shù)之間需要交換的信息(1)傳給被調函數(shù)的待處理的數(shù)據(jù)；(2)控制被調函數(shù)執(zhí)行操作的信息；(3)被調函數(shù)執(zhí)行的結果。形式參數(shù)表從參數(shù)的類型、個數(shù)、排列順序上規(guī)定了主調函數(shù)和被調函數(shù)之間信息交換的形式。floatfunc(intk,intb,floatx){returnk*x+b;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-18-5.2.1函數(shù)的定義如果函數(shù)之間沒有需要交換的信息，也可以沒有形參，形參表內寫void或空著。intRead(){ cout<<"Enternumber(integer):"; intResponse; cin>>Response; returnResponse;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-19-5.2.1函數(shù)的定義5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)體是實現(xiàn)函數(shù)功能的代碼部分變量聲明完成函數(shù)功能的語句兩部分從組成結構看，函數(shù)體是由程序的三種基本控制結構即順序、選擇、循環(huán)結構組合而成的。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-20-intSum(inta,intb){ intTotal=0; for(inti=a;i<=b;++i)Total+=i; returnTotal;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-21-函數(shù)是由函數(shù)名、函數(shù)類型、形參表和函數(shù)體四部分組成的，使用時通過函數(shù)名和參數(shù)表調用函數(shù).

例：編寫一個函數(shù)cube，計算整數(shù)的立方。調用函數(shù)cube計算從1到10相鄰整數(shù)的立方差。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-22-盡可能避免在循環(huán)體內調用函數(shù)!!!//計算整數(shù)的立方#include<iostream>using

namespace

std;int

cube(int);//函數(shù)原型聲明void

main(){

int

last,cb;

last=1;

cout<<"thedifferenceofcube:"<<endl;for(int

x=2;x<=10;x++){cb=cube(x);

cout<<cb-last<<"";

last=cb;}

cout<<endl;}

//函數(shù)定義int

cube(int

y){

return

y*y*y;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-23-//在三個浮點中找出最大值#include<iostream>using

namespace

std;float

maximum(float

x,float

y,float

z);//函數(shù)原型聲明

void

main(){

float

a,b,c;

cout<<"Enterthreefloatingnumbers:";

cin>>a>>b>>c;

//調用maximum函數(shù)，a,b,c為實際參數(shù)

cout<<"Maximumis:"<<maximum(a,b,c)<<endl;//函數(shù)調用}例：在三個浮點中確定最大值，使用自定義函數(shù)maximum完成。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-24-//maximum函數(shù)定義//函數(shù)的形式參數(shù)x，y，zfloat

maximum(float

x,float

y,float

z){

float

max;

max=x>=y?x:y;

max=max>=z?max:z;

return

max;}5.2.1函數(shù)的定義注意如果沒有函數(shù)原型聲明，要先寫函數(shù)定義，后調用函數(shù)。C

++

語言不允許函數(shù)嵌套定義，所有函數(shù)的定義都是自成一體，即函數(shù)體中只包含實現(xiàn)其自身功能的基本語句，不可包含其他函數(shù)的定義體。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-25-5.2.2函數(shù)原型引用函數(shù)之前，要先指定函數(shù)的接口形式函數(shù)原型函數(shù)定義函數(shù)原型聲明格式:

函數(shù)類型函數(shù)名(形式參數(shù)表);例:intMax(inta,intb);函數(shù)原型聲明使編譯器獲得關于函數(shù)名稱、函數(shù)類型、函數(shù)形參個數(shù)、形參類型和形參順序的信息。函數(shù)調用時，編譯器根據(jù)函數(shù)原型聲明驗證函數(shù)調用正確與否。

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-26-5.2.2函數(shù)原型程序中，如果調用自定義的函數(shù)，且函數(shù)定義在后，調用在先，則必須在調用函數(shù)之前有函數(shù)原型聲明。voidsubfun1（intx,floata,floatb)；//原型聲明main（）{

intx=20;floata=1.0f,b=0.5f;subfun1（…）；//函數(shù)調用┆}voidsubfun1（intx,floata,floatb）//函數(shù)定義{

…}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-27-5.2.2函數(shù)原型如果是函數(shù)定義在先，調用在后，則不必進行函數(shù)原型聲明。因為編譯器已經從函數(shù)定義得到關于函數(shù)的信息。voidsubfun1（intx,floata,floatb）//函數(shù)定義{

…}main（）{

┆subfun1（i,f1,f2）；//函數(shù)調用┆}

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-28-5.2.2函數(shù)原型源文件中，如果在所有函數(shù)定義體之外聲明函數(shù)原型，則該函數(shù)可被位于其原型聲明之后的所有函數(shù)調用。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-29-voidsubfun1（…）；//原型聲明main（）{

┆subfun1（…）；//函數(shù)調用┆}voidsubfun2（）{

┆subfun1（…）；//函數(shù)調用┆}voidsubfun1（…）//函數(shù)定義{

…}main（）{voidsubfun1（…）；//函數(shù)原型聲明

┆

subfun1（…）；//函數(shù)調用┆}voidsubfun2（）{

┆subfun1（…）；//函數(shù)調用，┆}voidsubfun1（…）{

…}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-30-錯誤，編譯器不識別sunfun1標識符。5.2.2函數(shù)原型庫函數(shù)的聲明在相應庫的頭文件中，使用庫函數(shù)時要包含對應的頭文件。例:#include<cmath>

調用數(shù)學庫函數(shù):

sqrt(…)sin(…)abs(…)

……2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-31-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-32-常用C++標準庫頭文件cassert包含增加診斷以幫助程序調試的宏和信息cctype包含測試某些字符屬性的函數(shù)原型和將小寫字母變?yōu)?/p>

大寫字母、將大寫字母變?yōu)樾懽帜傅暮瘮?shù)原型cmath包含數(shù)學庫函數(shù)的函數(shù)原型cstdio包含標準輸入/輸出庫函數(shù)的函數(shù)原型及其使用的信息cstdlib包含將數(shù)字變?yōu)槲谋尽⑽谋咀優(yōu)閿?shù)字、內存分配、隨機數(shù)和各種其他工具函數(shù)的函數(shù)原型cstring包含C語言方式的字符串處理函數(shù)原型ctime 包含操作時間和日期的函數(shù)原型和類型iostream包含標準輸入/輸出函數(shù)原型iomanip包含能夠格式化數(shù)據(jù)流的流操縱運算子的函數(shù)原型fstream包含和磁盤文件讀/寫有關的函數(shù)原型5.2.2函數(shù)原型例5-2計算3個整數(shù)絕對值的平均值。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-33-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-34-//例5-2計算3個數(shù)絕對值的平均值#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;intCalAbsMean(inta,intb,intc);//自定義函數(shù)的原型聲明voidmain(){inta,b,c;cout<<"輸入a,b,c:";cin>>a>>b>>c;cout<<"絕對值的均值為:"<<CalAbsMean(a,b,c)<<endl;}intCalAbsMean(inta,intb,intc){intsum=abs(a)+abs(b)+abs(c);sum/=3;returnsum;}運行結果：輸入a,b,c:-1020-30

絕對值的均值為:205.2.3return語句return語句使程序執(zhí)行流程從被調函數(shù)返回主調函數(shù)，有兩種形式：（1）不返回值的形式

return；（2）返回值的形式

return表達式；2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-35-intSum(inta,intb){ intTotal=0; for(inti=a;i<=b;++i) Total+=i;

returnTotal;}void

DisplayMessage(){

cout<<"只顯示確定信息的簡單函數(shù)不帶參數(shù)"<<endl;return;}函數(shù)返回值類型規(guī)定了函數(shù)返回給主調函數(shù)的值的類型，也稱為函數(shù)類型。

當被調函數(shù)只需要把一個數(shù)值結果返回給主調函數(shù)時，使用return語句返回比較合適。由return語句返回的值的類型必須與函數(shù)返回值類型一致。若表達式的結果與函數(shù)類型不一致，不能通過編譯，需要作強制類型轉換，將表達式的類型強制成與函數(shù)類型。例如，如果mean是float型，而函數(shù)是int型，則return語句應為：

return（int）mean；

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-36-intSum(inta,intb){ intTotal=0; for(inti=a;i<=b;++i) Total+=i;

returnTotal;}5.2.3return語句5.2.3return語句注意如果不需要向主調函數(shù)返回值，函數(shù)可以定義成無類型的，函數(shù)類型寫成void，函數(shù)結束時也不必用return語句。例:

voiddisplay(){cout<<“noreturn”<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-37-5.2.3return語句例5-3根據(jù)輸入的顏色符號，顯示不同的字符串表示的不同顏色。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-38-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-39-//例5-3根據(jù)輸入的顏色符號，顯示不同的字符串表示的不同顏色#include<iostream>usingnamespacestd;voidDispColor(charcolor);voidmain(){charcolor;cout<<"選擇顏色（r-read,g-green,b-blue）：";cin>>color;DispColor(color);}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-40-//根據(jù)輸入，顯示顏色字符串voidDispColor(charcolor){switch(color){case'r':cout<<"red.";break;case'g':cout<<"green.";break;case'b':cout<<"blue";break;default:break;}return;}5.2.3return語句例5-4從輸入文件中讀入學生人數(shù)和每人考試成績，統(tǒng)計成績的平均值。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-41-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-42-//例5-4.從輸入文件中讀入學生人數(shù)和每人考試成績，統(tǒng)計成績均值。#include<iostream>#include<fstream>usingnamespacestd;intCalMean(charchFileName[]); //函數(shù)原型聲明voidmain(){charchFileName[80]="";cout<<"輸入文件名:";cin>>chFileName;//輸入文件名

intmean=ChlMean(chFileName);//得到平均值

cout<<"平均值="<<mean<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-43-//計算均值，函數(shù)定義如下intCalMean(charchFileName[]) {intcount; //數(shù)據(jù)個數(shù)

intscore; //分數(shù)

intsum(0),mean;ifstreaminfile(chFileName);if(!infile)cout<<"!infile"<<endl;infile<<count;cout<<"成績個數(shù)："；

cout<<count<<endl;cout<<"成績:"<<endl;while(infile>>score)//從文件讀取成績，并累計總成績；

{ cout<<score<<""; sum+=score; //累積分數(shù)

}cout<<endl;if(count>0)mean=sum/count; //計算平均值

elsemean=0;returnmean;//將平均值返回主調函數(shù)}運行結果：

成績個數(shù)：10

成績：59392436879852675260

平均值=575.2.4函數(shù)調用方式函數(shù)語句函數(shù)語句形式：函數(shù)名（實參數(shù)表）；TriAreabySide(a,b,c);

函數(shù)表達式函數(shù)調用出現(xiàn)在表達式中，形式：函數(shù)名（實際參數(shù)表）x=max(a,b);y=sqrt(x);此時函數(shù)要使用return語句向主調函數(shù)返回一個確定的值，參與它所在的表達式的運算。floatmax(floata,floatb){returna>=b?a:b;}函數(shù)參數(shù)

函數(shù)參數(shù)調用方式是將函數(shù)調用寫在另一次函數(shù)調用的實際參數(shù)位置。例如：

m=max(a，max(b,c))；

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-44-5.2.4函數(shù)調用方式實際參數(shù)表可簡稱為實參表，是按與被調函數(shù)形式參數(shù)表一一對應的格式組織的參數(shù)表，即參數(shù)的類型、個數(shù)和排列順序必須與被調函數(shù)聲明的形式參數(shù)表嚴格一致。實際參數(shù)表的各實際參數(shù)以逗號間隔，實際參數(shù)可以是常量、變量或表達式，變量和表達式必須具有確定值。如果被調函數(shù)無形式參數(shù)，則實參表也是空的。實際編程中，從可讀性考慮，一般使用變量作為實際參數(shù)。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-45-例:計算y=kx+b的函數(shù)floatfunc(intk,intb,floatx){returnk*x+b;}voidmain(){intk,b;floatx,y;cin>>k>>b>>x;y=func(k,b,x);}例：找最高分數(shù)

intFindMaxValue(intarray[],intn){intmaxValue=array[0];for(intk=1;k<n;k++){if(array[k]>maxValue)maxValue=array[k];}returnmaxValue;}

voidmain(){intscore[30],num=30;for(intk=0;k<num;k++){cin>>score[k];}intmaxScore=FindMaxScore(score,num);cout<<maxScore<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-46-實際參數(shù)以數(shù)據(jù)值（值傳遞）或實際存儲空間（地址傳遞）提供了形式參數(shù)所需的內容。#include<iostream>using

namespace

std;void

DisplayMessage();void

main(){

DisplayMessage();//函數(shù)調用語句}void

DisplayMessage(){

cout<<"只顯示確定信息的簡單函數(shù)不帶參數(shù)"<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-47-如果被調函數(shù)無形參，則實參表也是空的。5.2.4函數(shù)調用方式5.2.4函數(shù)調用方式例5-5編寫程序，實現(xiàn)坐標旋轉公式：2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-48-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-49-//實現(xiàn)坐標旋轉公式#include<iostream>#include<cmath>using

namespace

std;

void

main(){ const

double

PI=3.14;

int

x,y;//旋轉后坐標

int

x0,y0;//原始坐標

int

angle;//旋轉角度//輸入數(shù)據(jù)

cout<<"inputpoint(x,y):";

cin>>x0>>y0;

cout<<"inputangleofrotation:";

cin>>angle;

//計算旋轉后的坐標

double

theta=angle*PI/180;

x=x0*cos(theta)-y0*sin(theta);

y=x0*sin(theta)+y0*cos(theta);

//輸出結果

cout<<"x="<<x<<endl;

cout<<"y="<<y<<endl;}5.3函數(shù)調用的執(zhí)行機制和參數(shù)傳遞方式函數(shù)調用過程是如何實現(xiàn)的？程序執(zhí)行流程能夠從主調函數(shù)到被調函數(shù)，再由被調函數(shù)正確返回主調函數(shù)的斷點繼續(xù)執(zhí)行，是基于函數(shù)調用工作棧來實現(xiàn)的。函數(shù)的參數(shù)傳遞方式值傳遞地址傳遞2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-50-5.3.1函數(shù)調用的執(zhí)行機制棧是函數(shù)調用正確執(zhí)行的物理基礎.棧是一種數(shù)據(jù)結構，它的工作原理就像在子彈匣壓子彈一樣，最先壓入的子彈要等到最后才飛射出去，而最后壓入的子彈則首先飛射出去。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-51-004010560040105700401058004010590040105A0040106BABCD棧的管理原則：先進后出或后進先出5.3.1函數(shù)調用的執(zhí)行機制函數(shù)調用能夠正確執(zhí)行的物理基礎是操作系統(tǒng)在內存中開辟了一塊叫做棧的內存空間。斷點工作記錄斷點地址被調函數(shù)的形式參數(shù)自動局部變量2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-52-5.3.1函數(shù)調用的執(zhí)行機制例5-6從鍵盤輸入屏幕上兩點的坐標(x,y)，計算兩點之間的距離。（分析函數(shù)調用時活動記錄）2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-53-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-54-void

main(){ int

x1,y1,x2,y2;//兩點坐標

float

dist;//兩點間距離

cout<<"inputpoint1(x1,y1):";

cin>>x1>>y1;

cout<<"inputpoint2(x2,y2):";

cin>>x2>>y2;

dist=CalDistance(x1,y1,x2,y2);

cout<<"distancebetweenpoint("<<x1<<","<<y1<<")andpoint("<<x2<<","<<y2<<"):"<<dist<<endl;}

棧main函數(shù)中的自動局部變量斷點地址…僅一個工作記錄活動工作記錄2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-55-//計算距離float

CalDistance(int

xx1,int

yy1,int

xx2,int

yy2){ int

dx,dy;

dx=xx2-xx1;

dy=yy2-yy1;

float

dist=sqrt(dx*dx+dy*dy);

return

dist;}

棧main函數(shù)中的自動局部變量斷點地址…工作記錄示意工作記錄CalDistance函數(shù)中的自動局部變量斷點地址…活動工作記錄5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式函數(shù)之間的信息交換的一種重要形式是函數(shù)的參數(shù)傳遞，由函數(shù)的形式參數(shù)和實際參數(shù)實現(xiàn)。函數(shù)在沒有被調用時，函數(shù)的形式參數(shù)并不占有實際的內存空間，也沒有實際的值。C++語言中函數(shù)的參數(shù)傳遞方式分為兩種：·值傳遞·地址傳遞2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-56-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-57-值傳遞如果函數(shù)的形式參數(shù)為普通變量，當函數(shù)被調用時，系統(tǒng)為這些形式參數(shù)分配內存空間，并用實際參數(shù)值初始化對應的形式參數(shù)，形式上實際參數(shù)的值傳遞給了形式參數(shù)。這就是函數(shù)調用時參數(shù)的值傳遞。值傳遞方式，實際參數(shù)和形式參數(shù)各自占有自己的內存空間；參數(shù)傳遞方向只能由實際參數(shù)到形式參數(shù)；不論函數(shù)對形式參數(shù)作任何修改，對相應的實際參數(shù)都沒有影響。5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式例5-7從鍵盤輸入兩整數(shù)，交換次序后輸出。

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-58-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-59-//演示函數(shù)參數(shù)值傳遞單向性的例程#include<iostream.h>void

swap(int

a,int

b);int

main(){

int

x(5),y(10);

cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;

swap(x,y);

cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;

return0;}510xy10241028運行結果：

x=5y=10 x=5y=102025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-60-void

swap(int

a,int

b){

int

t;

t=a;

a=b;

b=t;}5a204810b2052t20565105編程技巧:交換兩個變量的值，需要引入第三個變量緩存數(shù)據(jù)。例如果一個數(shù)的所有真因子（包括1，但不包括這個數(shù)本身）之和正好等于這個數(shù)本身，則稱此數(shù)為完美數(shù)。例如：6=1×2×3，而1+2+3=6；28=1×4×7=1×2×14，而1+2+4+7+14=28。如何確定完美數(shù)，歐幾里得發(fā)現(xiàn)，只要是一個素數(shù)，則一定是一個完美數(shù)。編寫程序找出最小的5個完美數(shù)。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-61-體會函數(shù)參數(shù)的值傳遞2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-62-//尋找最小的五個完美數(shù)#include<iostream>#include<cmath>using

namespace

std;

bool

DecidePrime(unsigned

int

number);unsigned

int

power(unsigned

int

x,unsigned

int

y);

void

main(){

unsigned

int

perfect_number;

unsigned

int

num,temp;

short

n(2);

short

counter(0);//計數(shù)器

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-63-

while(counter<5) { temp=power(2,n);

num=temp-1;

if(DecidePrime(num)) {perfect_number=temp/2*num;

cout<<"n="<<n<<","<<"perfectnumber="<<perfect_number<<endl;

counter++; }

n++; }}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-64-//計算指數(shù)unsigned

int

power(unsigned

int

x,unsigned

int

y){

unsigned

int

mul(1);

for(int

i=1;i<=y;i++)

mul*=x;

return

mul;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-65-

//判別素數(shù)bool

DecidePrime(unsigned

int

number){ unsigned

int

i,k;k=sqrt(number);

for(i=2;i<=k;i++){

//找number的因數(shù)

if(number%i==0)

break; }if(i>=k+1)//判斷number是否被小于number的數(shù)整除

return

true;

else

return

false;}5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式地址傳遞地址變量做形參數(shù)組名指針變量引用2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-66-5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式冒泡排序intarray[5]={5,4,3,2,1};2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-67-5.3.2函數(shù)的參數(shù)傳遞方式例5-9用整型數(shù)組存儲數(shù)據(jù)，編寫冒泡排序函數(shù)BubbleSort()，在主調函數(shù)中用隨機數(shù)產生函數(shù)生成數(shù)組元素，并輸出排序的結果。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-68-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-69-//例5-9基于數(shù)組的冒泡排序例#include<iostream>#include<ctime>usingnamespacestd;voidBubbleSort(intarray[],intn);//函數(shù)原型聲明2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-70-voidmain(){constintN=20;intarray[N]={0};srand((unsignedint)time(NULL));intk;cout<<"待排序數(shù)據(jù):"<<endl;for(k=0;k<N;k++)//數(shù)據(jù)生成

{ array[k]=rand()%100; cout<<array[k]<<",";}BubbleSort(array,N); //調用排序函數(shù)

cout<<endl<<"排序后數(shù)據(jù):"<<endl;for(k=0;k<N;k++)//數(shù)據(jù)生成

{ cout<<array[k]<<",";}cout<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-71-//冒泡排序voidBubbleSort(inta[],intn){inttemp;for(intpass=1;pass<n;pass++) //共比較size-1輪

{ for(intk=0;k<n-pass;k++)//比較一輪

{ if(a[k]>a[k+1]){temp=a[k];a[k]=a[k+1];a[k+1]=temp;}}}}運行結果：待排序數(shù)據(jù):37,99,56,87,48,96,71,88,63,44,34,21,59,0,36,92,53,25,4,20

排序后數(shù)據(jù):0,4,20,21,25,34,36,37,44,48,53,56,59,63,71,87,88,92,96,99注意（1）數(shù)組名作為形式參數(shù)，只將數(shù)組的起始地址傳遞給了被調函數(shù)，數(shù)組的大小需要單獨通過值傳遞的方式傳給被調函數(shù)。例5-9中的用法是一維數(shù)組名形式參數(shù)，只傳一個大小即可；如果是多維數(shù)組名作為函數(shù)的形式參數(shù)，則數(shù)組的每一維的大小都需要傳給被調函數(shù)。例如，定義求一個矩陣的轉置矩陣的函數(shù)TransposeMatrix()，矩陣用二維數(shù)組表示，函數(shù)接口如下：voidTransposeMatrix(intmatrix[][N],inttMatrix[][M],introws,intcols)；2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-72-注意（2）多維數(shù)組名作為形式參數(shù)，只可以省略第一維（最左邊）的大小，也可以不省略。在被調函數(shù)中訪問這個形式上的數(shù)組時，切忌下標越界問題。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-73-5.4遞歸函數(shù)和遞歸調用遞歸函數(shù)是函數(shù)的一種特殊形式，適合實現(xiàn)數(shù)學上的一些遞歸問題。使用遞歸函數(shù)可以簡單明了地表達算法（算法的可讀性好），但算法的效率一般不高。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-74-5.4.1嵌套調用C++的函數(shù)不能嵌套定義

C++的函數(shù)可以嵌套調用

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-75-不能嵌套定義voidmain(){intx,y;

intsub(inta,intb){intc=a+b;}}

可以嵌套調用main()DecidePrime(…)sqrt(…)if(DecidePrime(num))k=sqrt(number);

5.4.2遞歸函數(shù)和遞歸調用遞歸函數(shù)是函數(shù)體內有調用函數(shù)自己的語句或通過其它函數(shù)間接調用函數(shù)自己的函數(shù)。遞歸調用是調用遞歸函數(shù)而形成的一種函數(shù)調用方式。遞歸函數(shù)用于實現(xiàn)數(shù)學中的遞歸問題比較直觀方便。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-76-經典遞歸調用問題

階乘定義式：

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-77-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-78-#include<iostream>using

namespace

std;int

factorial(int

n);void

main(){

cout<<"enterapositioninteger:";

int

n,n_fact;

cin>>n;

n_fact=factorial(n);

cout<<"thefactorialof"<<n<<"is:"<<n_fact<<endl;}返回地址12025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-79-int

factorial(int

n){

intfn;

if(n==0)fn=1;

elsefn=n*factorial(n-1);

returnfn;}返回地址2n=3地址1棧狀態(tài)fn=?n=2地址2fn=?n=1地址2fn=?n=0地址2斷點地址參數(shù)局部變量toptoptoptop實例演示2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-80-int

factorial(int

n){

intfn;

if(n==0)fn=1;

elsefn=n*factorial(n-1);

returnfn;}返回地址2n=3地址1棧狀態(tài)fn=?n=2地址2fn=?n=1地址2fn=1n=0地址2topfn=1n=1地址2fn=2n=2地址2toptoptop遞歸問題的求解實際分成兩個階段：化簡問題的遞推階段；達到遞歸終止條件得到基本情況的結果，并逐步回推結果階段。遞歸函數(shù)的主要兩部分

具有更簡單參數(shù)的遞歸調用

停止遞歸的終止條件（遞歸終止條件）

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-81-例5-11

整數(shù)x和y的最大公約數(shù)是x和y能夠整除的最大整數(shù)。編寫一個遞歸函數(shù)GcommonDivisor，返回整數(shù)x和y的最大公約數(shù)。算法:整數(shù)x和y的最大公約數(shù)的遞歸實現(xiàn)：如果y等于0，則GcommonDivisor（x，y）為x;否則GcommonDivisor（x，y）為GcommonDivisor（y，x%y）.其中%是求余運算符。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-82-xy1088220xy1228281212440理解遞歸問題2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-83-//計算x和y的最大公約數(shù)(遞歸函數(shù))#include<iostream>using

namespace

std;

int

GcommonDivisor(int

x,int

y);

void

main(){int

x,y;cout<<"inputx,y:";

cin>>x>>y;

cout<<"thegreatestcommondivisorof"<<x<<"and"<<y<<":" <<GcommonDivisor(x,y)<<endl;}

地址12025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-84-int

GcommonDivisor(int

x,int

y){intgcd;

if(y==0)

gcd=x;

else

gcd=GcommonDivisor(y,x%y);returngcd;}

以輸入10,8為例地址2X(10)y(8)地址1gcd=?X(8)y(2)地址2gcd=?X(2)y(0)地址2gcd=?X(2)y(0)地址2gcd=2X(2)y(0)地址2gcd=2X(8)y(2)地址2問題:用循環(huán)能實現(xiàn)嗎？(作業(yè))5.5內聯(lián)函數(shù)

函數(shù)調用時，系統(tǒng)首先要保存主調函數(shù)的相關信息，再將控制轉入被調函數(shù)，這些操作增加了程序執(zhí)行的時間開銷。C++提供的內聯(lián)函數(shù)形式可以減少函數(shù)調用的額外開銷(時間空間開銷)，特別是一些常用的短小的函數(shù)適合采用內聯(lián)函數(shù)形式。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-85-5.5內聯(lián)函數(shù)內聯(lián)函數(shù)的定義形式：inline函數(shù)類型函數(shù)名（形式參數(shù)表）{函數(shù)體}

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-86-5.5內聯(lián)函數(shù)例5-13

使用內聯(lián)函數(shù)求三個整數(shù)中的最大值。

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-87-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-88-//內聯(lián)函數(shù)例#include<iostream>using

namespace

std;inline

int

max(int

x,int

y,int

z){return((x>=y)?(x>=z?x:z):(y>=z?y:z));}

void

main(){int

a,b,c;

cout<<"enterthreeintegers:"

cin>>a>>b>>c;

cout<<"Maximumis"<<max(a,b,c)<<endl;}(a>=b)?(a>=c?a:c):(b>=c?b:c)2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-89-

內聯(lián)函數(shù)之所以能夠減少函數(shù)調用時的系統(tǒng)空間和時間開銷，是因為系統(tǒng)在編譯程序時就已經把內聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體代碼插入到相應的函數(shù)調用位置，成為主調函數(shù)內的一段代碼，可以直接執(zhí)行，不必再轉換流程控制權。這樣的結構，自然節(jié)省了時間和空間開銷，但使得主調函數(shù)代碼變長。一般是只把短小的函數(shù)寫成內聯(lián)函數(shù)。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-90-注意：（1）內聯(lián)函數(shù)體不能包含循環(huán)語句、switch語句和異常接口聲明。（2）內聯(lián)函數(shù)要先定義，后調用。因為編譯器需要用內聯(lián)函數(shù)的函數(shù)體代碼替換對應的函數(shù)調用。如果內聯(lián)函數(shù)不符合要求，編譯器就將內聯(lián)函數(shù)當一般函數(shù)處理。5.6重載函數(shù)重載函數(shù)也是函數(shù)的一種特殊情況。C++允許幾個功能類似函數(shù)同名，但這些同名函數(shù)的形式參數(shù)必須不同，稱這些同名函數(shù)為重載函數(shù)。例:intmax(intx,inty){returnx>y?x:y;}floatmax(floatx,floaty){returnx>y?x:y;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-91-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-92-各重載函數(shù)形式參數(shù)的不同是指參數(shù)的個數(shù)、類型或順序彼此不同，不包括參數(shù)標識符的不同。如：①intmax(inta,intb){returna>b?a:b;}②intmax(intx,inty){returnx>y?x:y;}③intmax(intx,inty,intz){return(x>y?x:y)>z?(x>y?x:y):z;}①②實際是一個函數(shù)，如果寫在同一個文件中，編譯時會出現(xiàn)編譯錯誤。若①③或②③在同一個文件中可形成重載函數(shù)。編譯器將以形式參數(shù)個數(shù)的不同來認定和區(qū)分重載函數(shù)。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-93-#include<iostream>using

namespace

std;

int

min(int

x,int

y){return

x<y?x:y;}double

min(double

x,double

y){return

x<y?x:y;}void

main(){int

ia(10),ib(20);

double

da(0.1),db(0.5);

cout<<"minimumofinteger.is"<<min(ia,ib)<<endl;

cout<<"minimumofdoubleis"<<min(da,db)<<endl;}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-94-在使用重載函數(shù)時需要注意下面三點：編譯器不以形式參數(shù)的標識符區(qū)分重載函數(shù)。例intmax(inta,intb);intmax(intx,inty);編譯器認為這是同一個函數(shù)聲明兩次，編譯時出錯。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-95-(2)

編譯器不以函數(shù)類型區(qū)分重載函數(shù)。floatfun(intx,inty);intfun(intx,inty);如果函數(shù)名和形式參數(shù)表相同，只是函數(shù)類型不同，編譯器同樣認為它們是同一個函數(shù)聲明兩次，編譯出錯。(3)不應該將完成不同功能的函數(shù)寫成重載函數(shù)，破壞程序的可讀性。2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-96-重載函數(shù)常用于實現(xiàn)功能類似而所處理的數(shù)據(jù)類型不同的問題5.7默認參數(shù)值的函數(shù)具有默認參數(shù)值的函數(shù)是一種特殊的函數(shù)形式，C++允許函數(shù)的形式參數(shù)有默認值。例如:計算圓面積的函數(shù)：double

CircleArea(double

radius=1.0){

const

double

PI=3.14;

return

PI*radius*radius;}

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-97-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-98-調用具有默認參數(shù)值的函數(shù)時，如果提供實際參數(shù)值，則函數(shù)的形參值取自實際參數(shù)；如果不提供實際參數(shù)值，函數(shù)的形參采用默認參數(shù)值。例如調用CircleArea函數(shù)：#include<iostream>using

namespace

std;void

main(){

cout<<CircleArea(10.0)<<endl;//提供實際參數(shù)值

cout<<CircleArea()<<endl;//不提供實際參數(shù)值}2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-99-默認參數(shù)值函數(shù)如果有多個參數(shù)，而其中只有部分參數(shù)具有默認值，則這些具有默認值的參數(shù)值應該位于形參表的最右端?；蛘哒f，形參表中具有默認參數(shù)值的參數(shù)的右邊，不能出現(xiàn)沒有默認值的參數(shù)。例如：intCuboidVolume(intlength=1,intwidth=1,intheight=1);//正確intCuboidVolume(intlength,intwidth=1,intheight=1);//正確intCuboidVolume(intlength,intwidth,intheight=1);//正確

intCuboidVolume(intlength=1,intwidth,intheight=1);//錯誤intCuboidVolume(intlength,intwidth=1,intheight);//錯誤intCuboidVolume(intlength=1,intwidth=1,intheight);//錯誤2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-100-如果默認參數(shù)值函數(shù)是先聲明，后定義的，則在聲明函數(shù)原型時就指定默認參數(shù)值。如果函數(shù)定義在先(無需原型聲明)，則在函數(shù)定義的形參表中指定默認值。

例5-13

編寫具有默認函數(shù)值的函數(shù)，計算直角三角形的面積。

//使用默認形式參數(shù)值的函數(shù)編寫計算直角三角形面積的程序#include<iostream>using

namespace

std;float

areaRATriangle(int

side1=3,int

side2=4);void

main(){ cout<<"Theareaofdefaultright-angledtriangle(3,4)is:“<<areaRATriangle()<<endl;

cout<<"Theareaofright-angledtriangle(6,4)is:“<<areaRATriangle(6)<<endl;

cout<<"Theareaofright-angledtriangle(6,8)is:"

<<areaRATriangle(6,8)<<endl;}//計算直角三角形面積

float

areaRATriangle(int

side1,int

side2){ return

side1*side2/2.0;}//使用默認形式參數(shù)值的函數(shù)編寫計算直角三角形面積的程序#include<iostream>using

namespace

std;//計算直角三角形面積float

areaRATriangle(int

side1=3,int

side2=4){ return

side1*side2/2.0;}void

main(){ cout<<"Theareaofdefaultright-angledtriangle(3,4)is:“<<areaRATriangle()<<endl;

cout<<"Theareaofright-angledtriangle(6,4)is:“<<areaRATriangle(6)<<endl;

cout<<"Theareaofright-angledtriangle(6,8)is:"

<<areaRATriangle(6,8)<<endl;}5.8全局變量與局部變量程序內存空間2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-103-代碼區(qū)(存放程序的代碼)全局區(qū)(存放程序中的全局數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù))堆區(qū)(存放程序的動態(tài)數(shù)據(jù))棧區(qū)(存放程序的局部數(shù)據(jù))5.8全局變量與局部變量編譯器根據(jù)變量定義的位置局部變量(在函數(shù)內部定義的變量、函數(shù)的形參)全局變量(在函數(shù)外部定義的變量為全局變量)作用域由于變量定義的位置不同，所以變量起作用的范圍也不同。我們把程序中一個標識符起作用的范圍稱為其作用域。

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-104-5.8.1局部變量局部變量包括在函數(shù)體內定義的變量和函數(shù)的形式參數(shù)，它們的作用域就在函數(shù)體內，只能在本函數(shù)內使用，不能被其它函數(shù)直接訪問。

2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-105-2025/10/22北京郵電大學信息與通信工程學院-106-#include<iostream>using

namespace

std;int

fun1(int

x,int

y);int

fun2(int

x,int

y);void

main(){int

a,b