Chapter 7函式——C++的程式設計模組

阿新 • • 發佈：2021-12-17

本章需要重點掌握的內容：

設計函式
使用const指標引數
呼叫自身的函式
指向函式的指標

####7.1 函式的基本知識要使用C++函式，必須完成如下工作：

提供函式定義
提供函式原型
呼叫函式

#####7.1.1 定義函式無返回值的函式通用格式如下：

void functionName(parameterList)
{
	statement(s);
}

有返回值的函式：

typeName functionName(parameterList):
{
	statement(s);
	return vlaue; // value is type cast to type typeName
}

#####7.1.2 函式原型和函式呼叫函式原型通常隱藏在inclue檔案中。

為什麼需要原型原型提供了函式的引數型別和數量以及返回值的型別(如果有的話)告訴編譯器。
原型的語法函式原型是一條語句，必須以分號結束。函式原型不要求提供變數名，有函式列表就足夠了。
原型的功能原型確保以下幾點：

編譯器正確處理函式返回值
編譯器檢查使用引數數目是否正確
編譯器檢查使用引數型別是否正確如果不正確，則轉換為正確的型別(如果可以的話)

####7.2 函式引數和按值傳遞引數(argument)表示實參，參量(parameter)表示形參，引數傳遞將引數賦給參量。 #####7.2.1 多個引數函式的多個引數用逗號隔開。

####7.3 函式和陣列

#####7.3.1 函式如何使用指標來處理陣列在大多數情況下，cookies == &cookies[0],&cookies將返回整個陣列的地址，通常是一個大的記憶體塊。在函式宣告中，int * arr與int arr[]是等效的。

#####7.3.2 將陣列作為引數意味著什麼陣列名與指標對應：

將陣列地址作為引數可以節省複製整個陣列所需的時間和記憶體
使用原始資料增加了破壞資料的風險。C++使用const限定符解決該問題。

注：指標本身並沒有指出陣列的長度，將陣列型別和元素數量告訴陣列處理函式時，請通過兩個不同的引數來傳遞他們;而不要試圖用方括號表示法來傳遞陣列長度。

void fillArray(int arr[size]) //NO -- bad prototype

#####7.3.3 更多陣列函式示例構思程式時將儲存屬性與操作結合起來，便是朝oop思想邁進了重要的一步。

填充陣列在陣列填滿之前停止讀取資料，在函式中建立這種特性。

int fill_array(double arr[], int limit)
{
	using namespace std;
	double temp;
	int i;
	for(i = 0; i < limit; i++)
	{
		cout << "Enter value #" << (i + 1) << ": ";
		cin >> temp;
		if(!cin)
		{
			cin.clear();
			while(cin.get() != '\n')
				coutinue;
			cout << "Bad input; input process terminated.\n";
			break;
		}
		else if(temp < 0)
			break;
		arr[i] = temp;
	}
	return i;
}

顯示陣列及用const保護陣列建立顯示陣列內容的函式很簡單，需要確保顯示函式不修改原始陣列。

void show_array(const double ar[], int n)
{
	using namespace std;
	for(int i = 0; i < n; i++)
	{
		cout << "Property #" << i << " : $";
		cout << ar[i] << endl;
	}
}

修改陣列

void revalue(double r, double ar[]， int n)
{
	for(int i = 0; i < n; i++)
		ar[i] *= r;
}

陣列處理函式常用的編寫方式修改陣列：

void f_modify(double ar[], int n)

不修改陣列：

void f_no_change(const double ar[], int n);

這兩種編寫方式不能用sizeof來獲悉原始陣列的長度。

#####7.3.4 使用陣列區間的函式另一種陣列引數傳遞的方法，指定元素區間，通過兩個指標來完成。 注：使用const時，在函式中定義指標也需要const.

#####7.3.5 指標和const 兩種不同的方式將const關鍵字用於指標。

讓指標指向一個常量物件，這樣可以防止使用該指標來修改所指向的值

首先，宣告一個指向常量的指標pt： int age = 39; const int * pt = &age; 該宣告指出，pt指向一個const int(這裡為39)，因此不能使用pt來修改這個值。*pt的值為const,不能被修改： *pt += 1;// INVALID beacuse pt point to a const int cin >> pt;// INVALID for the same reason

將指標本身宣告為常量(const)，這樣可以防止改變指標指向的位置兩種可能：將const變數的地址賦給指向const的指標，將const的地址賦給常規指標。第一種操作可行，第二種不可行。 const float g_earth = 9.80; const float * pe = &g_earth; // VALID

const float g_moon = 1.63; float * pm = &g_moon; // INVALID 如果上面的操作可以，則可以通過pm修改g_moon的值，這使得const的狀態很荒謬。因此禁止該情況。

儘可能使用const 將指標引數宣告為指向常量資料的指標有兩條理由：

這樣可以避免由於無意修改資料而導致的程式設計錯誤；
使用const是的函式能夠處理const和非const實參，否則只能接受非const資料。如果條件允許，則應該將指標形參宣告為指向const的指標。

####7.4 函式和二維陣列二維陣列作為引數的函式宣告和呼叫：

使用指標 int sum_ar2((*ar2)[4], int size)
使用陣列 int sum_ar2(int ar2[][4], int size)

要想得到二維陣列的資料： * ((* ar2 + r) + c) 得到r行c列的資料。

####7.5 函式和C-風格字串將字串作為引數時意味著傳遞的是地址，可以使用const來禁止對字串引數進行修改。 #####7.5.1 將C-風格字串作為引數的函式處理字串中字元的標準方式：

while(*str)
{
	statements;
	str++;
}

#####7.5.2 返回C-風格字串的函式返回的是一個地址，接受函式也應該是一個地址，使用動態儲存記得使用delete釋放空間。 char * buildstr(char ch, int n); 呼叫： char * pt = bulid('+',20);

完成後記得 delete[]pt

####7.6 函式和結構結構名只是結構的名稱，陣列名是第一個陣列元素的地址。結構必須使用&地址運算子。 #####7.6.1 傳遞和返回結構當結構比較小時，按值傳遞結構最合理。

#####7.6.2 傳遞結構的地址傳遞結構的地址可以節省時間和空間。修改：

呼叫函式時，將結構的地址(&pplace)而不是結構本身傳遞；
形參宣告為指向結構的指標，即polar * 的型別，在不修改結構時使用const修飾符
形參是指標，因此應接成員運算子->而不是.;

####7.7 函式和string物件 string物件與結構的用途更相似。 string陣列，string物件讀行getline(cin,str);

####7.8 函式與array物件類物件是基於結構的。在傳遞給函式時有兩種方式：

按值傳遞給函式，這種情況下，函式處理的時原始物件的副本；
傳遞指向物件的指標，函式可以操作原始物件。

####7.9 遞迴函式自己呼叫自己，該功能成為遞迴。（C++不允許main()函式呼叫自己）。 #####7.9.1 包含一個遞迴呼叫的遞迴

void recurs(argumentlist)
{
	statements1
	if (test)
		recurs(arguments)
	statements2
}

該程式recurs進行5次遞迴呼叫，則第一個statements1順序執行5次，第二個statements2將與函式相反的順序執行5次。

#####7.9.2 包含多個遞迴呼叫的遞迴樣例程式：

// ruler.cpp -- using recursion to subdivide a ruler
#include<iostream>
const int Len = 66;
const int Divs = 6;
void subdivide(char ar[], int low, int high, int level);

int main()
{
    char ruler[Len];
    int i;
    for(i = 1; i < Len - 2; i++)
        ruler[i] = ' ';
    ruler[Len - 1] = '\0';
    int max = Len - 2;
    int min = 0;
    ruler[min] = ruler[max] = '|';
    std::cout << ruler << std::endl;
    for(i = 1; i <= Divs; i++)
    {
        subdivide(ruler,min,max, i);
        std::cout << ruler << std::endl;
        for (int j = i; j < Len - 2; j++)
            ruler[j] = ' ';
    }
    return 0;
}

void subdivide(char ar[], int low, int high, int level)
{
    if (level == 0)
    return;
    int mid = (high + low) / 2;
    ar[mid] = '|';
    subdivide(ar, low, mid, level - 1);
    subdivide(ar, mid, high, level - 1);
}

該程式使用變數level來控制遞迴層，函式呼叫自身時，將level-1，當level為0時，函式將不在呼叫自己。subdivide呼叫自己兩次，一次針對左半部分，一次針對右半部分。注意，呼叫次數將呈幾何級數增長.當遞迴層次較少時，該方法很適合。

####7.10 函式指標與資料項類似，函式也有地址。函式的地址是儲存其機器語言程式碼的記憶體的開始地址。

#####7.10.1 函式指標的基礎知識將程式設計師要使用的演算法函式的地址傳給estimate()，為此，必須完成以下工作：

獲取函式的地址；使用函式名，後面不跟引數就是該函式的地址。 process(think); // passes address of think() thought(think()); // passes the return value of think
宣告一個函式指標；正確的宣告如下：

double pam(int);
double (*pt) (int);// () is must
pt = pam;

double *pf (int)意味著聲明瞭一個函式，返回一個double型別的指標

使用函式指標來呼叫函式。使用指標函式是，將他看成函式名即可。

#####7.10.2 深入討論函式指標使用auto來簡化簡化初始化，注：auto只能用於單值初始化

#####7.10.3 使用typedef進行簡化宣告函式指標型別的別名

typedef const double *(*p_fun)(const double * ,int);
p_fun p1 = f1;

####7.11

使用函式的3個步驟是什麼？

函式宣告(提供原型)
函式定義
函式呼叫

請建立與下面的描述匹配的函式原型。

igor沒有引數，且沒有返回值。 void igor();
tofu()接受一個int引數，並返回一個float。 float tofu(int);
mpg()接受兩個double引數，並返回一個double引數。 double mpg(double miles, double gallons);
summation()將long陣列名和陣列長度作為引數，並返回一個long值。 long summation(long[], int);
doctor()接受一個字串引數(不能修改該字串)，並返回一個double值。double doctor(const std::string s); //wrong
double doctor(const char * str);
ofcourse()將boss結構作為引數，不返回值。 void ofcourse(boss b);
plot將map結構的指標作為引數，，並返回一個字串。 string plot(map *pt); //wrong, can't return string, can return point
char * plot(map *pmap);

編寫一個接受三個引數的函式，int陣列名、陣列長度和一個int值，並將陣列的所有元素都設定為該int值。

void setar(int ar[], int len, int n)
	for(int i = 9; i < len; i++)
		ar[i] = n;

編寫一個接受三個引數的函式，指向陣列區間第一個元素的指標、指向陣列區間最後一個元素的指標和一個int值，並將陣列的所有元素都設定為該int值。

void setar(int * begin, int * end, int n)
	int * pt;
	pt = begin;
	while(pt != end)
	{
		*pt = n;
		pt++;
	}

編寫將double陣列名和陣列長度作為引數，並返回該陣列中最大值的函式。該函式不應該修改陣列的內容。

double find_max(const double ar[], int len)
{
	double max = ar[0];
	for(int i = 0; i < len; i++)
		if(max < ar[i])
			max = ar[i];
	return max; // 
}

為什麼不對型別為基本型別的函式引數使用const限定符？函式傳遞基本型別的引數按值傳遞使用的是引數副本，不會修改原始資料，因此不需要const限定符，使用指標怕對原始資料產生影響，因此使用const限定符。
C++程式可以使用哪3中C-風格字串格式？

字元陣列
字串常量
~~string物件~~指向字串第一個字元的指標

編寫一個函式，其原型如下： int replace(char *str, char c1, char c2); 該函式將字串中所有的c1都替換為c2，並返回替換次數；

int replace(char *str, char c1, char c2)
{
	int count = 0;
	while(*str != '\0')
	{
		if(*str == c1)
		{
			*str = c2;
			count++;
		}
		str++;
	}
	return count;
}

表示式*"pizza"的含義是什麼？"taco"[2]呢？
*"pizza"代表~~常字串"pizza"的地址~~字串"pizza"的字元p的地址，"taco"[2]~~存在一個字串陣列，有兩個元素，每個元素都是常字串"taco"~~指的是字串陣列的第三個字元，即c。
C++允許按值傳遞結構，也允許傳遞該結構的地址。如果glitz是一個結構變數，如何按值傳遞它？如何傳遞它的地址？這兩種方法有何利弊？函式會建立glitz的一個副本，使用該函式的副本，不會對glitz的原始資料產生影響，但會浪費時間和儲存空間；使用地址式函式直接使用指標指向該結構，利用指標直接訪問該結構，該方法可以節約空間和時間，但可能會改變原始資料。
函式judge()的返回型別為int，它將這樣一個函式的地址作為引數：將const char指標作為引數，並返回一個int值。請編寫judge()函式的原型。

int judge((*int)(const char*));//wrong
int judge(int(*pt)(const char *));

假設有如下結構宣告：

struct applicant{
	char name[30];
	int credit_ratings[3];
}

編寫一個函式，它將application結構作為引數，並顯示該結構的內容。
編寫一個函式，它將application結的地址構作為引數，並顯示該結構的內容。

void display(const applicant application)
{
	cout << "Name: " << application.name << endl;
	for(int i = 0; i < 3; i++)
		cout << "credit_rate #" << i+1 << ": " << application.credit_ratings << endl;
}

void display(const applicant * application)
{
	cout << "Name: " << application->name << endl;
	for(int i = 0; i < 3; i++)
		cout << "credit_rate #" << i+1 << ": " << application->credit_ratings << endl;
}

假設函式f1()和f2()的原型如下：

void f1(applicant * a);
const char * f2(const applicant * a1, const applicant * a2);

請將p1和p2分別宣告為指向f1和f2的指標；將ap宣告為一個數組，它包含5個型別與p1相同的指標；將pa宣告為一個指標，它指向的陣列包含10個型別與p2相同的指標。使用typedef來完成這項工作。

typedef void (*pf1)(applicant *a);//typedef void (*pf1)(applicant *)
pf1 p1;
p1 = f1; // pf1 p1 = f1;
typedef const char * (*pf2)(applicant *, applicant *);
pf2 p2;
p2 = f2;// pf2 p2 = f2;

pf1 ap[5];
pf2 ap2[10];
auto pa = &ap2
void *(*(*pf2))[10])(applicant *a1, applicant *a2) = &ap2;
//pf2 (*pa)[10]

Chapter 7函式——C++的程式設計模組

Chapter 7函式——C++的程式設計模組

C++程式設計進階1（對於單純的常量，用const替換#define；用行內函數替換巨集函式，operator[]與const）

C++程式設計思想：父類函式隱藏

[C#程式設計指南] 靜態建構函式 : 執行順序

C#程式設計技巧之鉤子函式的使用——SetWindowsHookEx

Java Stream函式語言程式設計第三篇：管道流結果處理

函式語言程式設計+ Kubernetes ，部署視訊流錄製伺服器

三種方式實現函式語言程式設計

Java 8函式語言程式設計

Java函式語言程式設計之Optional

Python3.7黑帽程式設計之病毒篇（基礎篇）

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[python]python進階程式設計(7)-python網路程式設計

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