第3章C++的函数

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• 使用引用类型以减少编译器的大量 拷贝数据时间，并希望不改变其值， 声明为：const type& arg • 局部变量不可当成引用类型返回值。
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2. inline （内联）函数
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2.1 为什么使用inline 函数
• 利用inline函数可以增加程序执行的 速度。一般用于程序码相当小的函 数（1~5行代码）。 • 原理：一个小函数若设定为一般函 数，则程序在进出函数之间所用去 的时间可能就多于函数本身执行所 用去的时间。
• 但有时希望函数能改变所传递的参数值，这 时可以用传址(passing by address)来达到目的。 • 传址法是要借助于所传递过来的地址，（这 些地址被存放在栈中），更改该地址所指向 的值，而不是要更改地址的值。 • 如果更改地址的值，而这些值存放在堆栈中， 即使更改它，当函数结束时，这些存放地址 值的存储空间便被释放回系统。对于原来调 用该函数的程序并无影响，所以会有同传值 法的结果。
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• 其中stime 便是所谓的形式参数，在 函数定义中，用来接收当调用函数 时所传过来的数据的变量便称为形 式参数。 • 所有在函数中定义的变量，连同形 式参数，都是属于局部变量，当程 序离开该函数的有效范围则这些变 量所占的存储空间也会被释放回系 统而不能再使用。
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1.2 传值(passing by value)
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2.2 什么是inline函数 • 使用内联函数，编译器在编 译时并不生成真正的函数， 而是将程序中出现的每一个 内联函数调用表达式直接用 该内联函数的函数体替换。
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2.3 设定inline函数
见inliner.cpp 将一函数设定为inline，必须完成： • 在函数定义前加上关键字inline; • 该函数的定义必须在第一次被 调用前出现。
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பைடு நூலகம்
1.1 实在参数(actual arguemnt)与形式 参数(formal argument)
所谓实在参数便是当调用函数时，所给与函数的参数。 void main( ) { … int times; //第一次调用show函数 int count = show(times); … } 则times称为函数show的实在参数。而在函数show的定 义中： int show(int stime ) { … }
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1.4.4 引用类型(Reference type) 总结
• 引用类型: & 定义时需赋初值。 • 类似指针，但如变量使用，主要用 于参数或函数返回值的类型。 • 使用引用类型作为函数参数，实质 上是形参可如实参使用。 –函数原形中声明为Reference, & , 这是唯一区别是否为Reference 的 方法。 –函数调用中直接引用实参。
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• 也就是无论我们在函数showchar中 如何更改c, count的值，都不会影响 到main中ch, times的值。 当我们调用函数时，希望所传递的参 数不被更改时，就用传值法。 更多例子见：PassValue.cpp, PassValueStruct.cpp
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1.3 传址(passing by address)
3. 函数名称的重载 (overloaded functions)
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• 函数名称可以被重复使用，也就是 程序中一个有效范围中可以有两个 或两个以上的函数名称与返回值类 型是完全一样的。 • 具有相同名称的函数只要其参数表 （参数个数或参数数据类型）不一 样，则可视为不同的函数。
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• 例如： void showchar(int times, const char c); void showchar(const char c, int times); void showchar(int times); 都是属于重载的函数。 见：overload.cpp及overengl.cpp
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• 局部变量不可当成引用类型返回值。如 下定义不允许。
Grade& specadd(Grade& stu) { Grade temp = stu; temp.Chin+ = 10; temp.Eng1+ =10; temp.Math+ = 10; temp.Chem+ = 10; return temp; }
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4. 函数默认（缺省）参数 Default Argument
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• C++允许函数对于参数可以有默认值， 当用户忽略对函数指定参数时，函数便 会自动使用参数的默认值。 • 只需在提供函数原形的同时，对于参数 指定初值即可： double square(double x=2); 则当以下形式调用函数square时： square(); 如同：square(2); 见：missarg.cpp
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–可见调用函数swap_by_ref后的 确将两变量的值交换了，与传址 一样的效果。
–注意：&出现在函数原型时，表 示以引用为参数，而若出现在调 用函数时，则表示以传址法来传 递参数。
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1.4.2 使用引用传递结构
• 引用类型另一个好处便是可以 减少编译器拷贝实在参数的值 到堆栈中的时间。（注意：指 针也能达到同样的效果。）
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• 如函数参数的数据类型中有引用类型， 则应格外小心，因为引用类型变量的使 用与一般的普通变量一样。如： void count(int x); void count(int& x); 则我们以下列语句调用是：int times =10; count(times); 编译器无法辨别应使用哪一个函数。
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1.2 传值(passing by value)
参数传递的方法中，传值法是最简单的。 原理： • 编译器会将传递来的实在参数值(ch, times)拷贝到栈中，并产生形式参数 (c,count)来接收这个值。 • 而等到函数showchar(char c,int count) 执行完成后，便将c, count所占用的存储 空间释放回系统，所以，c和ch有相同的 值，但却是完全独立。
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1.4.3 以引用类型数据为函数的返 回值(return by reference)
• 引用类型作为函数结束时的返回值。 例如：int& coun(int *num); • 函数返回引用，把返回值当作一般函数 对待，return 后面一般跟着引用类型。 还可以是：数组元素，static变量，指针 所指的值…… • 见RefReturn.cpp
• 引用类型使用户可以在局部的函数范围 中使用非函数范围的实在参数，但有时 我们担心传递过来的实在参数的值被改 变，又不想用传值法浪费时间来拷贝实 在参数的值到栈中。（注：指向const的 指针也可达到同样的效果） • 解决的方法：在定义函数时，特别在引 用类型结构数据参数的前方加上关键字 const. • 见 PassRefStruct.cpp
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• 如果用户以结构为函数的参 数，采用传值法，结构中所 含有多项的数据在传递过程 中必会造成编译器在拷贝结 构中数据到堆栈时的过度负 载。
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• 以引用类型的结构为函数的参 数，如同只传进一个指向此结 构的指针，则可以省去编译器 的大量拷贝整个结构数据，使 用时也如同一般参数的用法。
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以引用类型为参数可能产生的问题
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• inline 函数体内不允许有循环和 switch 语句；对于一些程序码 太大的函数，即使设定成inline， 编译器仍就视为一般函数。 • 不宜过长，1~5 行为宜。
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/*This file is an example that the program contains a short function which is a inline function*/ #include <iostream.h> #include<conio.h> inline double add(double x, double y) { return(x+y); } void main() { cout<<“2+2:” <<add(2.0,2.0);<<endl; cout<<“2.2+3.134is: ”<<add(13.134,3.134) 29 <<endl; }
/*This file is an example of how to pass argument by value.*/
#include <iostream.h> #include <conio.h> void showcar(char c, int count); void main( ) { char ch; //what character to be shown out int times; //how many times to be shown out cout<<“Please input what character to show: ”; cin>>ch; //get a character cout<<“How many times to show: ” ; cin>>time; showchar(ch,times);
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• 而在调用函数时，若其参数为引用 类型参数，则只要给与变量的名称 即可，如同传值的方法一般,但效果 如同传址。 • 可以把引用看作是使语法更加便利 的工具。 • 见例：chpt3, PassReference.cpp
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• 从例chpt3, PassReference.cpp中可看出：
–以引用类型为参数的函数原型为： void swap_by_ref(int &arg1, int &arg2); –其参数与swap_by_val唯一不同的便是所有 参数前都加上了&,而其定义部分除了说明 符外其余都同于swap_by_val void swap_by_ref(int &arg1,int &arg2) { int temp = arg1; arg1 = arg2; arg2 = temp; }