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計(jì)算機(jī)二級(jí)C++函數(shù)考點(diǎn)
函數(shù)作為計(jì)算機(jī)二級(jí)C++科目的重要考點(diǎn)內(nèi)容，為了方便考生們進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的鞏固，下面是小編為大家整理計(jì)算機(jī)二級(jí)C++函數(shù)考點(diǎn)，歡迎大家閱讀！
1函數(shù)定義
在標(biāo)準(zhǔn)C++中，函數(shù)的定義形式為：
＜返回類型＞＜函數(shù)名＞(＜形參列表＞)
｛
＜函數(shù)體＞
｝
＜函數(shù)名＞一般是標(biāo)識(shí)符，一個(gè)程序只有一個(gè)main函數(shù)，其他函數(shù)名可隨意取(當(dāng)然，必須避免使用C++的關(guān)鍵字)，好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格要求函數(shù)名最好是取有助于記憶的名字，如getchar函數(shù)，通過(guò)函數(shù)的名字可以知道函數(shù)的功能，這無(wú)疑會(huì)增加程序的可讀性。
＜形參列表＞是由逗號(hào)分隔的，分別說(shuō)明函數(shù)的各個(gè)參數(shù)。形參將在函數(shù)被調(diào)用時(shí)從調(diào)用函數(shù)那里獲得數(shù)據(jù)。在C++中，函數(shù)形參列表可以為空，即一個(gè)函數(shù)可以沒(méi)有參數(shù)。但即使函數(shù)形參列表為空，括起函數(shù)參數(shù)的一對(duì)圓括號(hào)也不允許省略。
＜返回類型＞又稱函數(shù)類型，表示一個(gè)函數(shù)所計(jì)算(或運(yùn)行)的結(jié)果值的類型。如果一個(gè)函數(shù)沒(méi)有結(jié)果值，如函數(shù)僅用來(lái)更新(或設(shè)置)變量值、顯示信息等，則該函數(shù)返回類型為void類型。一個(gè)沒(méi)有返回值的函數(shù)類似于一些程序語(yǔ)言(如pascal語(yǔ)言)中的過(guò)程(procedure)。
由一對(duì)花括號(hào)括起來(lái)的＜函數(shù)體＞是語(yǔ)句的序列，它定義了函數(shù)應(yīng)執(zhí)行的具體操作。
需要注意的是，C++不允許函數(shù)定義嵌套，即在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)不能包含有其他函數(shù)的定義。
2函數(shù)調(diào)用
C++中函數(shù)調(diào)用的一般形式為：
＜函數(shù)名＞(＜實(shí)參表＞)
當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，其實(shí)參的個(gè)數(shù)、類型及排列次序必須與函數(shù)定義時(shí)的形參相一致，也就是說(shuō)實(shí)參與形參應(yīng)該一對(duì)一地匹配。當(dāng)函數(shù)定義時(shí)沒(méi)有形參，則函數(shù)調(diào)用時(shí)，＜實(shí)參表＞亦為空。
依據(jù)對(duì)函數(shù)返回值的使用方式，函數(shù)的調(diào)用方法可分為以下幾種：
(1)語(yǔ)句調(diào)用，這通常用于不帶返回值的函數(shù)。這種情況下，被調(diào)用函數(shù)作為一個(gè)獨(dú)立的語(yǔ)句出現(xiàn)在程序中。
(2)表達(dá)式調(diào)用。將被調(diào)用函數(shù)作為表達(dá)式的一部分來(lái)進(jìn)行調(diào)用。它適用于被調(diào)用函數(shù)帶有返回值的情況。
(3)參數(shù)調(diào)用。被調(diào)用函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)用。
3函數(shù)原型
在C++中，函數(shù)在使用之前要預(yù)先聲明。這種聲明在標(biāo)準(zhǔn)C++中稱為函數(shù)原型(functionprototype)，函數(shù)原型給出了函數(shù)名、返回類型以及在調(diào)用函數(shù)時(shí)必須提供的參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型。函數(shù)原型的語(yǔ)法為：
＜返回類型＞＜函數(shù)名＞(＜形參列表＞)；
(注意在函數(shù)原型后要有分號(hào))
實(shí)際上函數(shù)原型說(shuō)明有兩種形式：
(1)直接使用函數(shù)定義的頭部，并在后面加上一個(gè)分號(hào)。
(2)在函數(shù)原型說(shuō)明中省略參數(shù)列表中的形參變量名，僅給出函數(shù)名、函數(shù)類型、參數(shù)個(gè)數(shù)及次序。
注意：在C++中，在調(diào)用任何函數(shù)之前，必須確保它已有原型說(shuō)明。函數(shù)原型說(shuō)明通常放在程序文件的頭部，以使得該文件中所有函數(shù)都能調(diào)用它們。實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的原型說(shuō)明放在了相應(yīng)的頭文件中，這也是為什么在調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)時(shí)必須要包含相應(yīng)的頭文件的原因之一。
在了解了函數(shù)定義、函數(shù)調(diào)用和函數(shù)原型之后，就可以寫出一個(gè)完整的C++程序，并可將其編譯和運(yùn)行。
4函數(shù)返回類型
根據(jù)函數(shù)是否帶有參數(shù)以及函數(shù)是否有返回值，可以將函數(shù)分為如下四類。
1帶參數(shù)的有返回值函數(shù)
定義形式為：
＜返回類型＞＜函數(shù)名＞(＜參數(shù)列表＞)
｛
＜語(yǔ)句序列＞
｝
2不帶參數(shù)的有返回值函數(shù)
定義形式為：
＜返回類型＞＜函數(shù)名＞()
｛
＜語(yǔ)句序列＞
｝
3帶參數(shù)的無(wú)返回值函數(shù)
定義形式為：
void＜函數(shù)名＞(＜參數(shù)列表＞)
｛
＜語(yǔ)句序列＞
｝
4不帶參數(shù)的無(wú)返回值函數(shù)
定義形式為：
void＜函數(shù)名＞()
｛
＜語(yǔ)句序列＞
｝
5函數(shù)參數(shù)
C++中，函數(shù)之間傳遞參數(shù)有傳值和傳地址兩種傳遞方式。此外，C++還提供了默認(rèn)參數(shù)機(jī)制，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜函數(shù)的調(diào)用。
1參數(shù)的傳遞方式
(1)傳值
傳值是將實(shí)參值的副本傳遞(拷貝)給被調(diào)用函數(shù)的形參。它是C++的默認(rèn)參數(shù)傳遞方式，在此之前的多數(shù)函數(shù)參數(shù)傳遞都是傳值。
由于傳值方式是將實(shí)參的值復(fù)制到形參中，因此實(shí)參和形參是兩個(gè)不同的變量，有各自的存儲(chǔ)空間，可以把函數(shù)形參看作是函數(shù)的局部變量。傳值的最大好處是函數(shù)調(diào)用不會(huì)改變調(diào)用函數(shù)實(shí)參變量的內(nèi)容，可避免不必要的副作用。
(2)傳地址
有時(shí)我們確實(shí)需要通過(guò)函數(shù)調(diào)用來(lái)改變實(shí)參變量的值，或通過(guò)函數(shù)調(diào)用返回多個(gè)值(return語(yǔ)句只能返回一個(gè)值)，這時(shí)僅靠傳值方式是不能達(dá)到目的。
2默認(rèn)參數(shù)
在C++中，可以為參數(shù)指定默認(rèn)值，在函數(shù)調(diào)用時(shí)沒(méi)有指定與形參相對(duì)應(yīng)的實(shí)參時(shí)就自動(dòng)使用默認(rèn)值。默認(rèn)參數(shù)可以簡(jiǎn)化復(fù)雜函數(shù)的調(diào)用。
默認(rèn)參數(shù)通常在函數(shù)名第一次出現(xiàn)在程序中的時(shí)候，如在函數(shù)原型中，指定默認(rèn)參數(shù)值。指定默認(rèn)參數(shù)的方式從語(yǔ)法上看與變量初始化相似。
6函數(shù)重載
如果能用同一個(gè)函數(shù)名字在不同類型上做相類似的操作就會(huì)方便很多，這種情況即為函數(shù)重載。其實(shí)這一技術(shù)早已用于C++的基本運(yùn)算符。例如加法操作只有一個(gè)運(yùn)算符+，但它卻可以用來(lái)做整型數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和指針的加法運(yùn)算。將這一思想推廣到函數(shù)，即為函數(shù)重載。
7內(nèi)聯(lián)函數(shù)
C++引入內(nèi)聯(lián)(inline)函數(shù)的原因是用它來(lái)取代C中的預(yù)處理宏函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏函數(shù)的區(qū)別在于，宏函數(shù)是由預(yù)處理器對(duì)宏進(jìn)行替換，而內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過(guò)編譯器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此內(nèi)聯(lián)函數(shù)是真正的函數(shù)，只是在調(diào)用的時(shí)候，內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏函數(shù)一樣的展開(kāi)，所以它沒(méi)有一般函數(shù)的參數(shù)壓棧和退棧操作，減少了調(diào)用開(kāi)銷，因此，內(nèi)聯(lián)函數(shù)比普通函數(shù)有更高的執(zhí)行效率。
在C++中使用inline關(guān)鍵字來(lái)定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)。inline關(guān)鍵字放在函數(shù)定義中函數(shù)類型之前。不過(guò)，編譯器會(huì)將在類的說(shuō)明部分定義的任何函數(shù)都認(rèn)定為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，即使它們沒(méi)有用inline說(shuō)明。
8遞歸函數(shù)
如果一個(gè)函數(shù)在其函數(shù)體內(nèi)直接或間接地調(diào)用了自己，該函數(shù)就稱為遞歸函數(shù)。遞歸是解決某些復(fù)雜問(wèn)題的十分有效的方法。遞歸適用以下的一般場(chǎng)合。
(1)數(shù)據(jù)的定義形式按遞歸定義。
(2)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系(即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))按遞歸定義，如樹(shù)的遍歷，圖的搜索等。
(3)問(wèn)題解法按遞歸算法實(shí)現(xiàn)，例如回溯法等。
使用遞歸需要注意以下幾點(diǎn)：
(1)用遞歸編寫代碼往往較為簡(jiǎn)潔，但要犧牲一定的效率。因?yàn)橄到y(tǒng)處理遞歸函數(shù)時(shí)都是通過(guò)壓棧/退棧的方式實(shí)現(xiàn)的。
(2)無(wú)論哪種遞歸調(diào)用，都必須有遞歸出口，即結(jié)束遞歸調(diào)用的條件。
(3)編寫遞歸函數(shù)時(shí)需要進(jìn)行遞歸分析，既要保證正確使用了遞歸語(yǔ)句，還要保證完成了相應(yīng)的操作。
9變量作用域與生存周期
1C++中變量的存儲(chǔ)類型分為如下幾種類型：
auto——函數(shù)內(nèi)部的局部變量(auto可省略不寫)。
static——靜態(tài)存儲(chǔ)分配，又分為內(nèi)部和外部靜態(tài)。
extern——全局變量(用于外部變量說(shuō)明)。
register——變量存儲(chǔ)在硬件寄存器中。
(1)自動(dòng)變量
①在函數(shù)內(nèi)部定義的局部變量即為自動(dòng)變量，用于說(shuō)明自動(dòng)變量的關(guān)鍵字auto可以省略。
②在函數(shù)頭部定義的自動(dòng)變量作用域?yàn)槎x它的函數(shù)；而在塊語(yǔ)句中定義的自動(dòng)變量作用域?yàn)樗趬K。與C不同，C++還允許在變量使用之前才定義變量。
③編譯程序不給自動(dòng)變量賦予隱含的初值，故其初值不確定。因此，每次使用自動(dòng)變量前，必須明確地賦初值。
④形參可以看成是函數(shù)的自動(dòng)變量，作用域僅限于相應(yīng)函數(shù)內(nèi)。
⑤自動(dòng)變量所使用的存儲(chǔ)空間由程序自動(dòng)地創(chuàng)建和釋放。當(dāng)函數(shù)調(diào)用時(shí)為自動(dòng)變量創(chuàng)建存儲(chǔ)空間，函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)將自動(dòng)釋放為其創(chuàng)建的存儲(chǔ)空間。因此，自動(dòng)變量隨函數(shù)的調(diào)用而存在并隨函數(shù)調(diào)用結(jié)束而消失，由一次調(diào)用到下一次調(diào)用之間不保存值。
(2)外部變量
①在函數(shù)外部定義的變量即為外部變量。
②外部變量的作用域是整個(gè)程序(全局變量)。
③在C++中，程序可以分別放在幾個(gè)源文件上，每個(gè)文件可作為一個(gè)編譯單位分別編譯。外部變量只需在某個(gè)文件上定義一次，其他文件若要引用此變量時(shí)，應(yīng)用extern加以說(shuō)明。(外部變量定義時(shí)不必加extern關(guān)鍵字)。
④在同一文件中，若前面的函數(shù)要引用在其后面定義的外部(在函數(shù)之外)變量時(shí)，也應(yīng)用extern加以說(shuō)明。
⑤外部變量是由編譯程序在編譯時(shí)給其分配空間，屬于靜態(tài)分配變量，對(duì)于數(shù)值型(整型、浮點(diǎn)型和字符型)外部變量來(lái)說(shuō)，其有隱含初值0。
引進(jìn)外部變量的原因：其一是只要程序運(yùn)行外部變量的值是始終存在的；其二是外部變量可以在所有函數(shù)間共享。
在C++中，可以使用外部變量，但是，必須要清楚使用外部變量的副作用。使用外部變量的函數(shù)獨(dú)立性差，通常不能被移植到其他程序中，而且，如果多個(gè)函數(shù)都使用到某個(gè)外部變量，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是由哪個(gè)函數(shù)引起的。在C++中，盡量不用或少用外部變量，可使用參數(shù)在函數(shù)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。
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