第4章 函数与预处理

4.1 概述一个较大的程序开发过程：为了便于规划、组织、 编程和调试，一般的做法是把一个大的程序划分为 若干个程序模块(即程序文件),每一个模块实现一 部分功能。不同的程序模块可以由不同的人来完成。 在程序进行编译时，以程序模块为编译单位，即分 别对每一个编译单位进行编译。如果发现错误，可 以在本程序模块范围内查错并改正。在分别通过编 译后，才进行连接，把各模块的目标文件以及系统 文件连接在一起形成可执行文件。

(1)无论把一个程序划分为多少个程序模块，只 能有一个main函数。程序总是从main函数开始执 行的。 (2)在程序运行过程中，由主函数调用其他函数， 其他函数也可以互相调用。 (3)一个C程序是由若干个函数组成的，C语言被 认为是面向函数的语言。 (4)C++面向过程的程序设计沿用了C语言使用函 数的方法。在C++面向对象的程序设计中，主函数 以外的函数大多是被封装在类中的。主函数或其他 函数可以通过类对象调用类中的函数。因此，读者 必须掌握函数的概念以及学会设计和使用函数。

程序的组织形式： 在实际应用的程序中，主函数写得很简单，它的作 用就是调用各个函数，程序各部分的功能全部都是 由各函数实现的。主函数相当于总调度，调动各函 数依次实现各项功能。 开发商和软件开发人员将一些常用的功能模块编写 成函数，放在函数库中供公共选用。程序开发人员 要善于利用库函数，以减少重复编写程序段的工作 量。

从用户使用的角度看，函数有两种： (1) 系统函数，即库函数。这是由编译系统提供的， 用户不必自己定义这些函数，可以直接使用它们。 (2) 用户自己定义的函数。用以解决用户的专门需 要。 从函数的形式看，函数分两类： (1) 无参函数。调用函数时不必给出参数。 (2) 有参函数。在调用函数时，要给出参数。在主 调函数和被调用函数之间有数据传递。

4.2函数定义的一般形式 一、无参函数 主调函数并不将数据传给被调函数。 无参函数主要用于完成某一操作。参数(多个) 函数值(唯一)

函数体 类型说明 函数名(void)不传递参数

{ 函数体 }

int main(void ) 两个被调函数 调用函数 { printstar ( ); 主要用于完成 print_message ( ); 调用函数 打印操作。 printstar( ); 调用函数 } 函数类型 函数名 函数体 void printstar (void ) { cout<<“* * * * * * * * * * *\n”; } void print_message (void) { cout<<“ How do you do! \n”; }

输出： * * * * * * * * * * * How do you do! ***********

二、有参函数

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。类型说明 函数名(形式参数列表说明 )

{ 函数体 }

函数类型

int max (int x,int y) { int z; 函数名 z=(x>y)? x : y ; 函数体 return z; 函数值 } 主调函数 int main (void ) 将实际值a,b传给 { int a,b,c; 被调函数的参数 x,y,计算后得到 cin>>a>>b; 调用函数 函数值z返回 c=max (a , b) ;实际参数

形参列表说明

cout<<“The max is”<< c<<endl;}

int max (int x,int y) { int z; z=(x>y)? x : y ; return z; } int main (void ) { int a,b,c;

x2

y3

z3

cin>>a>>b;c=max (a , b) ; }

2 a

3 b

3 c

cout<<“The max is”<< c<<endl;

4.3 函数参数和函数的值4.3.1 形式参数和实际参数在调用函数时，大多数情况下，函数是带参数的。 主调函数和被调用函数之间有数据传递关系。前面 已提到：在定义函数时函数名后面括号中的变量名 称为形式参数(formal parameter,简称形参), 在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中 的参数(可以是一个表达式)称为实际参数(actual parameter,简称实参)。

例4.2 调用函数时的数据传递。#include <iostream> using namespace std; int max(int x,int y) {int z; z=x>y?x:y; return(z); } //定义有参函数max

int main( ) {int a,b,c; cout<<″please enter two integer numbers:″; cin>>a>>b; c=max(a,b); //调用max函数，给定实参为a,b。函数值赋给c cout<<″max=″<<c<<endl; return 0; }

运行情况如下： please enter two integer numbers:2 3↙ max=3

图4.2

有关形参与实参的说明： (1) 在定义函数时指定的形参，在未出现函数调用 时，它们并不占内存中的存储单元，因此称它们是 形式参数或虚拟参数，表示它们并不是实际存在的 数据，只有在发生函数调用时，函数max中的形参 才被分配内存单元，以便接收从实参传来的数据。 在调用结束后，形参所占的内存单元也被释放。 (2) 实参可以是常量、变量或表达式，如max(3, a+b);但要求a和b有确定的值。以便在调用函数时 将实参的值赋给形参。 (3) 在定义函数时，必须在函数首部指定形参的类 型(见例4.2程序第3行)。

(4) 实参与形参的类型应相同或赋值兼容。 (5) 实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”, 即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传 回来给实参。在调用函数时，编译系统临时给形参 分配存储单元。请注意： 实参单元与形参单元是 不同的单元。图4.3表示将实参a和b的值2和3传 递给对应的形参x和y。

图4.3

图4.4

调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍保留并 维持原值。