谭浩强C程序设计第4章.ppt

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1、第第4章章 函数与预处理函数与预处理4.1 概述概述4.2 定义函数的一般形式定义函数的一般形式4.3 函数参数和函数的值函数参数和函数的值4.4 函数的调用函数的调用*4.5 内置函数内置函数*4.6 函数的重载函数的重载*4.7 函数模板函数模板*4.8 有默认参数的函数有默认参数的函数4.9 函数的嵌套调用函数的嵌套调用4.10 函数的递归调用函数的递归调用4.11 局部变量和全局变量局部变量和全局变量4.12 变量的存储类别变量的存储类别4.13 变量属性小结变量属性小结4.14 关于变量的声明和定义关于变量的声明和定义4.15 内部函数和外部函数内部函数和外部函数4.16 预处理命令

2、预处理命令一个较大的程序不可能完全由一个人从头至尾地完成，一个较大的程序不可能完全由一个人从头至尾地完成，更不可能把所有的内容都放在一个主函数中。为了便更不可能把所有的内容都放在一个主函数中。为了便于规划、组织、编程和调试，一般的做法是把一个大于规划、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的程序划分为若干个程序模块(即程序文件即程序文件)，每一个，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

3、。如果发现错位，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。统文件连接在一起形成可执行文件。4.1 概述概述在一个程序文件中可以包含若干个函数。无论把一个在一个程序文件中可以包含若干个函数。无论把一个程序划分为多少个程序模块，只能有一个程序划分为多少个程序模块，只能有一个main函数。函数。程序总是从程序总是从main函数开始执行的。在程序运行过程函数开始执行的。在程序运行过程中，由

4、主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调中，由主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用。在用。在C语言中没有类和对象，在程序模块中直接定语言中没有类和对象，在程序模块中直接定义函数。可以认为，一个义函数。可以认为，一个C程序是由若干个函数组成程序是由若干个函数组成的，的，C语言被认为是面向函数的语言。语言被认为是面向函数的语言。C+面向过程面向过程的程序设计沿用了的程序设计沿用了C语言使用函数的方法。在语言使用函数的方法。在C+面面向对象的程序设计中，主函数以外的函数大多是被封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装在类中的。主函数或其他

5、函数可以通过类对象调用类中的函数。无论是类中的函数。无论是C还是还是C+，程序中的各项操作程序中的各项操作基本上都是由函数来实现的，程序编写者要根据需要基本上都是由函数来实现的，程序编写者要根据需要编写一个个函数，每个函数用来实现某一功能。因此，编写一个个函数，每个函数用来实现某一功能。因此，读者必须掌握函数的概念以及学会设计和使用函数。读者必须掌握函数的概念以及学会设计和使用函数。“函数函数”这个名词是从英文这个名词是从英文function翻译过来的，其翻译过来的，其实实function的原意是的原意是“功能功能”。顾名思义，一个函数。顾名思义，一个函数就是一个功能。就是一个功能。在实际应用

6、的程序中，主函数写得很简单，它的作用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。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。于利用库函数，以减少重复编写程序段的工作量。图图4.是一个程序中函数调用的示意

7、图。是一个程序中函数调用的示意图。图图4.例例41 在主函数中调用其他函数。在主函数中调用其他函数。#include using namespace std;void printstar(void)/定义定义printstar函数函数 cout*endl;/输出输出30个个“*”void print_message(void)/定义定义print_message函数函数 cout Welcome to C+!y?x：y;/将将x和和y中的大者的值赋给整型变量中的大者的值赋给整型变量zreturn(z);/将将z的值作为函数值返回调用点的值作为函数值返回调用点C+要求在定义函数时必须指定函数的类

8、型。要求在定义函数时必须指定函数的类型。4.2.2 定义有参函数的一般形式定义有参函数的一般形式在调用函数时，大多数情况下，函数是带参数的。主在调用函数时，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（式参数（formal parameter，简称形参），在主调函简称形参），在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数(可可以是一个表达式以是一个表达式)称为实际参数（称为

9、实际参数（actual parameter，简称实参）。简称实参）。4.3 函数参数和函数的值函数参数和函数的值 4.3.1 形式参数和实际参数形式参数和实际参数例例4.2 调用函数时的数据传递。调用函数时的数据传递。#include using namespace std;int max(int x,int y)/定义有参函数定义有参函数maxint z;z=xy?x：y;return(z);int main()int a,b,c;coutab;c=max(a,b);/调用调用max函数，给定实参为函数，给定实参为a,b。函数值赋给函数值赋给c coutmax=cendl;return 0;

10、运行情况如下：运行情况如下：please enter two integer numbers：2 3 max=3图图4.2有关形参与实参的说明：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，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，函数有在发生函数调用时，函数max中的形参才被分配内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，存单元，以便接收从

11、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。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，如实参可以是常量、变量或表达式，如max(3,a+b)；但要求但要求a和和b有确定的值。以便在调用函数时将实参有确定的值。以便在调用函数时将实参的值赋给形参。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在定义函数时，必须在函数首部指定形参的类型（见例（见例4.2程序第程序第3行）。行）。(4)实参与形参的类型应相同或赋值兼容。例实参与形参的类型应相同或赋值兼容。例4.2中实中实参和形参都是整型，这是合法的、正确的。如果实参参和形参都是整型，这是合法的、正确

12、的。如果实参为整型而形参为实型，或者相反，则按不同类型数值为整型而形参为实型，或者相反，则按不同类型数值的赋值规则进行转换。例如实参的赋值规则进行转换。例如实参a的值为的值为3.5，而形参，而形参x为整型，则将为整型，则将3.5转换成整数转换成整数3，然后送到形参，然后送到形参b。字字符型与整型可以互相通用。符型与整型可以互相通用。(5)实参变量对形参变量的数据传递是实参变量对形参变量的数据传递是“值传递值传递”，即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回即单向传递，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来给实参。在调用函数时，编译系统临时给形参分

13、配存储单元。请注意：存储单元。请注意：实参单元与形参单元是不同的实参单元与形参单元是不同的单元。图单元。图4.3表示将实参和的值表示将实参和的值2和和3传递给对应传递给对应的形参和。的形参和。图图4.3 图图4.4调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍保留并维调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数中实参的值。例如果发生改变，并不会改变主调函数中实参的值。例如，若在执行如，若在执行max函数过程中形参和的值变为函数过程中形参和的值变为10和和15，调用结束后，实参和

14、仍为，调用结束后，实参和仍为2和和3，见图，见图4.4。(1)函数的返回值是通过函数中的函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。语句获得的。return语句将被调用函数中的一个确定值带回主调函语句将被调用函数中的一个确定值带回主调函数中去。数中去。return语句后面的括号可以要，也可以不要。语句后面的括号可以要，也可以不要。return后面的值可以是一个表达式。后面的值可以是一个表达式。(2)函数值的类型。既然函数有返回值，这个值当然函数值的类型。既然函数有返回值，这个值当然应属于某一个确定的类型，应当在定义函数时指定函应属于某一个确定的类型，应当在定义函数时指定函数值的类型。数值

15、的类型。(3)如果函数值的类型和如果函数值的类型和return语句中表达式的值不语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准，即函数类型决定返回值的一致，则以函数类型为准，即函数类型决定返回值的类型。对数值型数据，可以自动进行类型转换。类型。对数值型数据，可以自动进行类型转换。4.3.2 函数的返回值函数的返回值函数名（实参表列）函数名（实参表列）如果是调用无参函数，则如果是调用无参函数，则“实参表列实参表列”可以没有，但可以没有，但括号不能省略。如果实参表列包含多个实参，则各参括号不能省略。如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等，类型应数间用逗号隔开。实参与形参的

16、个数应相等，类型应匹配匹配(相同或赋值兼容相同或赋值兼容)。实参与形参按顺序对应，一。实参与形参按顺序对应，一对一地传递数据。但应说明，如果实参表列包括多个对一地传递数据。但应说明，如果实参表列包括多个实参，对实参求值的顺序并不是确定的。实参，对实参求值的顺序并不是确定的。4.4 函数的调用函数的调用 4.4.1 函数调用的一般形式函数调用的一般形式按函数在语句中的作用来分，可以有以下按函数在语句中的作用来分，可以有以下3种函数调种函数调用方式：用方式：.函数语句函数语句把函数调用单独作为一个语句，并不要求函数带回一把函数调用单独作为一个语句，并不要求函数带回一个值，只是要求函数完成一定的操作

17、。如例个值，只是要求函数完成一定的操作。如例4.1中的中的printstar()；2.函数表达式函数表达式函数出现在一个表达式中，这时要求函数带回一个确函数出现在一个表达式中，这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算。如定的值以参加表达式的运算。如c=2*max(a,b);3.函数参数函数参数函数调用作为一个函数的实参。如函数调用作为一个函数的实参。如m=max(a,max(b,c);/max(b,c)是函数调用，其值作为外层是函数调用，其值作为外层max函数调用的一个实参函数调用的一个实参4.4.2 函数调用的方式函数调用的方式在一个函数中调用另一个函数（即被调用函数）需要在一个函数中

18、调用另一个函数（即被调用函数）需要具备哪些条件呢？具备哪些条件呢？(1)首先被调用的函数必须是已经存在的函数。首先被调用的函数必须是已经存在的函数。(2)如果使用库函数，一般还应该在本文件开头用如果使用库函数，一般还应该在本文件开头用include命令将有关头文件命令将有关头文件“包含包含”到本文件中来。到本文件中来。(3)如果使用用户自己定义的函数，而该函数与调用如果使用用户自己定义的函数，而该函数与调用它的函数（即主调函数）在同一个程序单位中它的函数（即主调函数）在同一个程序单位中,且位且位置在主调函数之后，则必须在调用此函数之前对被调置在主调函数之后，则必须在调用此函数之前对被调用的函数

19、作声明。用的函数作声明。所谓函数声明所谓函数声明(declare)，就是在函数尚在未定义的就是在函数尚在未定义的情况下，事先将该函数的有关信息通知编译系统，以情况下，事先将该函数的有关信息通知编译系统，以便使编译能正常进行。便使编译能正常进行。4.4.3 对被调用函数的声明和函数原型对被调用函数的声明和函数原型例例4.3 对被调用的函数作声明。对被调用的函数作声明。#include using namespace std;int main()float add(float x,float y);/对对add函数作声明函数作声明 float a,b,c;coutab;c=add(a,b);cou

20、tsum=cendl;return 0;float add(float x,float y)/定义定义add函数函数float z;z=x+y;return(z);运行情况如下：运行情况如下：please enter a,b：123.68 456.45 sum=580.13注意：对函数的定义和声明不是同一件事情。定义是注意：对函数的定义和声明不是同一件事情。定义是指对函数功能的确立，包括指定函数名、函数类型、指对函数功能的确立，包括指定函数名、函数类型、形参及其类型、函数体等，它是一个完整的、独立的形参及其类型、函数体等，它是一个完整的、独立的函数单位。而声明的作用则是把函数的名字、函数类函数

21、单位。而声明的作用则是把函数的名字、函数类型以及形参的个数、类型和顺序型以及形参的个数、类型和顺序(注意，不包括函数注意，不包括函数体体)通知编译系统，以便在对包含函数调用的语句进通知编译系统，以便在对包含函数调用的语句进行编译时，据此对其进行对照检查（例如函数名是否行编译时，据此对其进行对照检查（例如函数名是否正确，实参与形参的类型和个数是否一致）。正确，实参与形参的类型和个数是否一致）。其实，在函数声明中也可以不写形参名，而只写形参其实，在函数声明中也可以不写形参名，而只写形参的类型，如的类型，如float add(float，float);这种函数声明称为函数原型这种函数声明称为函数原型

22、(function prototype)。使用函数原型是使用函数原型是C和和C+的一个重要特点。它的作用的一个重要特点。它的作用主要是：主要是：根据函数原型在程序编译阶段对调用函数根据函数原型在程序编译阶段对调用函数的合法性进行全面检查。如果发现与函数原型不匹配的合法性进行全面检查。如果发现与函数原型不匹配的函数调用就报告编译出错。它属于语法错误。用户的函数调用就报告编译出错。它属于语法错误。用户根据屏幕显示的出错信息很容易发现和纠正错误。根据屏幕显示的出错信息很容易发现和纠正错误。函数原型的一般形式为函数原型的一般形式为(1)函数类型函数类型 函数名函数名(参数类型参数类型1，参数类型，参数

23、类型2)；(2)函数类型函数类型 函数名函数名(参数类型参数类型1 参数名参数名1，参数类型，参数类型2 参数名参数名2)；第第(1)种形式是基本的形式。为了便于阅读程序，也种形式是基本的形式。为了便于阅读程序，也允许在函数原型中加上参数名，就成了第允许在函数原型中加上参数名，就成了第(2)种形式。种形式。但编译系统并不检查参数名。因此参数名是什么都无但编译系统并不检查参数名。因此参数名是什么都无所谓。上面程序中的声明也可以写成所谓。上面程序中的声明也可以写成float add(float a，float b);/参数名不用参数名不用x、y，而用而用a、b 效果完全相同。效果完全相同。应当保证

24、函数原型与函数首部写法上的一致，即函数应当保证函数原型与函数首部写法上的一致，即函数类型、函数名、参数个数、参数类型和参数顺序必须类型、函数名、参数个数、参数类型和参数顺序必须相同。在函数调用时函数名、实参类型和实参个数应相同。在函数调用时函数名、实参类型和实参个数应与函数原型一致。与函数原型一致。说明：说明：(1)前面已说明，如果被调用函数的定义出现在主调前面已说明，如果被调用函数的定义出现在主调函数之前，可以不必加以声明。因为编译系统已经事函数之前，可以不必加以声明。因为编译系统已经事先知道了已定义的函数类型，会根据函数首部提供的先知道了已定义的函数类型，会根据函数首部提供的信息对函数的调

25、用作正确性检查。信息对函数的调用作正确性检查。有经验的程序编制人员一般都把有经验的程序编制人员一般都把main函数写在最前函数写在最前面，这样对整个程序的结构和作用一目了然，统览全面，这样对整个程序的结构和作用一目了然，统览全局，然后再具体了解各函数的细节。此外，用函数原局，然后再具体了解各函数的细节。此外，用函数原型来声明函数，还能减少编写程序时可能出现的错误。型来声明函数，还能减少编写程序时可能出现的错误。由于函数声明的位置与函数调用语句的位置比较近，由于函数声明的位置与函数调用语句的位置比较近，因此在写程序时便于就近参照函数原型来书写函数调因此在写程序时便于就近参照函数原型来书写函数调用

26、，不易出错。所以应养成对所有用到的函数作声明用，不易出错。所以应养成对所有用到的函数作声明的习惯。这是保证程序正确性和可读性的重要环节。的习惯。这是保证程序正确性和可读性的重要环节。(2)函数声明的位置可以在调用函数所在的函数中，函数声明的位置可以在调用函数所在的函数中，也可以在函数之外。如果函数声明放在函数的外部，也可以在函数之外。如果函数声明放在函数的外部，在所有函数定义之前，则在各个主调函数中不必对所在所有函数定义之前，则在各个主调函数中不必对所调用的函数再作声明。例如：调用的函数再作声明。例如：char letter(char,char);/本行和以下两行函数声明在所有函数之前且在函本

27、行和以下两行函数声明在所有函数之前且在函数外部数外部float f(float,float)；/因而作用域是整个文件因而作用域是整个文件 int i(float,float)；int main()/在在main函数中不必对它所调用的函数作声明函数中不必对它所调用的函数作声明char letter(char c1,char c2)/定义定义letter函数函数float f(float x,float y)/定义定义f函数函数 int i(float j，float k)/定义定义i函数函数如果一个函数被多个函数所调用，用这种方法比较好，如果一个函数被多个函数所调用，用这种方法比较好，不必在每个

28、主调函数中重复声明。不必在每个主调函数中重复声明。调用函数时需要一定的时间和空间的开销。图调用函数时需要一定的时间和空间的开销。图4.5表表示函数调用的过程：示函数调用的过程：图图4.5*4.5 内置函数内置函数C+提供一种提高效率的方法，即在编译时将所调用提供一种提高效率的方法，即在编译时将所调用函数的代码直接嵌入到主调函数中，而不是将流程转函数的代码直接嵌入到主调函数中，而不是将流程转出去。这种嵌入到主调函数中的函数称为内置函数出去。这种嵌入到主调函数中的函数称为内置函数(inline function)，又称内嵌函数。在有些书中把它又称内嵌函数。在有些书中把它译成内联函数。译成内联函数。

29、指定内置函数的方法很简单，只需在函数首行的左端指定内置函数的方法很简单，只需在函数首行的左端加一个关键字加一个关键字inline即可。即可。例例4.4 函数指定为内置函数。函数指定为内置函数。#include using namespace std;inline int max(int,int,int);/声明函数，注意左端有声明函数，注意左端有inlineint main()int i=10,j=20,k=30,m;m=max(i,j,k);coutmax=ma)a=b;/求求a,b,c中的最大者中的最大者 if(ca)a=c;return a;由于在定义函数时指定它为内置函数，因此编译系统

30、由于在定义函数时指定它为内置函数，因此编译系统在遇到函数调用在遇到函数调用“max(i,j,k)”时，就用时，就用max函数体函数体的代码代替的代码代替“max(i,j,k)”，同时将实参代替形参。同时将实参代替形参。这样，程序第这样，程序第6行行“m=max(i,j,k);”就被置换成就被置换成if(ji)i=j;if(ki)i=k;m=i;注意：注意：可以在声明函数和定义函数时同时写可以在声明函数和定义函数时同时写inline，也可以只在其中一处声明也可以只在其中一处声明inline，效果相同，都能按效果相同，都能按内置函数处理。内置函数处理。使用内置函数可以节省运行时间，但却增加了目标程

31、使用内置函数可以节省运行时间，但却增加了目标程序的长度。因此一般只将规模很小序的长度。因此一般只将规模很小(一般为一般为5个语句以个语句以下下)而使用频繁的函数而使用频繁的函数(如定时采集数据的函数如定时采集数据的函数)声明声明为内置函数。为内置函数。内置函数中不能包括复杂的控制语句，如循环语句和内置函数中不能包括复杂的控制语句，如循环语句和switch语句。语句。应当说明：应当说明：对函数作对函数作inline声明，只是程序设计者对声明，只是程序设计者对编译系统提出的一个建议，也就是说它是建议性的，编译系统提出的一个建议，也就是说它是建议性的，而不是指令性的。并非一经指定为而不是指令性的。并

32、非一经指定为inline，编译系统编译系统就必须这样做。编译系统会根据具体情况决定是否这就必须这样做。编译系统会根据具体情况决定是否这样做。样做。归纳起来，只有那些规模较小而又被频繁调用的简单归纳起来，只有那些规模较小而又被频繁调用的简单函数，才适合于声明为函数，才适合于声明为inline函数。函数。在编程时，有时我们要实现的是同一类的功能，只是在编程时，有时我们要实现的是同一类的功能，只是有些细节不同。例如希望从有些细节不同。例如希望从3个数中找出其中的最大个数中找出其中的最大者，而每次求最大数时数据的类型不同，可能是者，而每次求最大数时数据的类型不同，可能是3个个整数、整数、3个双精度数或

33、个双精度数或3个长整数。程序设计者往往会个长整数。程序设计者往往会分别设计出分别设计出3个不同名的函数，其函数原型为：个不同名的函数，其函数原型为：int max1(int a，int b,int c);/求求3个整数中的最大者个整数中的最大者double max2(double a，double b，double c);/求求3个双精度数中最大者个双精度数中最大者long max3(long a，long b，long c);/求求3个长整数中的最大者个长整数中的最大者C+允许用同一函数名定义多个函数，这些函数的参允许用同一函数名定义多个函数，这些函数的参数个数和参数类型不同。这就是函数的重

34、载数个数和参数类型不同。这就是函数的重载(function overloading)。即对一个函数名重新赋予即对一个函数名重新赋予它新的含义，使一个函数名可以多用。它新的含义，使一个函数名可以多用。*4.6 函数的重载函数的重载对上面求最大数的问题可以编写如下的对上面求最大数的问题可以编写如下的C+程序。程序。例例4.5 求求3个数中最大的数（分别考虑整数、双精度数、个数中最大的数（分别考虑整数、双精度数、长整数的情况）。长整数的情况）。#include using namespace std;int main()int max(int a,int b,int c);/函数声明函数声明doub

35、le max(double a,double b,double c);/函数声明函数声明long max(long a,long b,long c);/函数声明函数声明 int i1,i2,i3,i;cini1i2i3;/输入输入3个整数个整数 i=max(i1,i2,i3);/求求3个整数中的最大者个整数中的最大者 couti_max=id1d2d3;/输入输入3个双精度数个双精度数 d=max(d1,d2,d3);/求求3个双精度数中的最大者个双精度数中的最大者 coutd_max=dg1g2g3;/输入输入3个长整数个长整数 g=max(g1,g2,g3);/求求3个长整数中的最大者个长

36、整数中的最大者 coutg_max=ga)a=b;if(ca)a=c;return a;double max(double a,double b,double c)/定义求定义求3个双精度数中的最大者个双精度数中的最大者的函数的函数if(ba)a=b;if(ca)a=c;return a;long max(long a,long b,long c)/定义求定义求3个长整数中的最大者的函数个长整数中的最大者的函数if(ba)a=b;if(ca)a=c;return a;运行情况如下：运行情况如下：185 -76 567 (输入输入3个整数个整数)56.87 90.23 -3214.78 (输入输

37、入3个实数个实数)67854 -912456 673456 (输入输入3个长整数个长整数)i_max=567 （输出输出3个整数的最大值）个整数的最大值）d_max=90.23 （输出输出3个双精度数的最大值）个双精度数的最大值）g_max=673456 （输出输出3个长整数的最大值）个长整数的最大值）上例上例3个个max函数的函数体是相同的，其实重载函数函数的函数体是相同的，其实重载函数并不要求函数体相同。重载函数除了允许参数类型不并不要求函数体相同。重载函数除了允许参数类型不同以外，还允许参数的个数不同。同以外，还允许参数的个数不同。例例4.6 编写一个程序，用来求两个整数或编写一个程序，

38、用来求两个整数或3个整数中的个整数中的最大数。如果输入两个整数，程序就输出这两个整数最大数。如果输入两个整数，程序就输出这两个整数中的最大数，如果输入中的最大数，如果输入3个整数，程序就输出这个整数，程序就输出这3个整个整数中的最大数。数中的最大数。#include using namespace std;int main()int max(int a,int b,int c);/函数声明函数声明 int max(int a,int b);/函数声明函数声明 int a=8,b=-12,c=27;coutmax(a,b,c)=max(a,b,c)endl;/输出输出3个整数中的最大者个整数中的

39、最大者 coutmax(a,b)=max(a,b)a)a=b;if(ca)a=c;return a;int max(int a,int b)/此此max函数的作用是求两个整数中的最大者函数的作用是求两个整数中的最大者if(ab)return a;else return b;运行情况如下：运行情况如下：max(a,b,c)=27max(a,b)=8两次调用两次调用max函数的参数个数不同，系统就根据参数函数的参数个数不同，系统就根据参数的个数找到与之匹配的函数并调用它。的个数找到与之匹配的函数并调用它。参数的个数和类型可以都不同。但不能只有函数的类参数的个数和类型可以都不同。但不能只有函数的类型

40、不同而参数的个数和类型相同。例如：型不同而参数的个数和类型相同。例如：int f(int);/函数返回值为整型函数返回值为整型long f(int);/函数返回值为长整型函数返回值为长整型void f(int);/函数无返回值函数无返回值在函数调用时都是同一形式，如在函数调用时都是同一形式，如“f(10)”。编译系编译系统无法判别应该调用哪一个函数。重载函数的参数个统无法判别应该调用哪一个函数。重载函数的参数个数、参数类型或参数顺序数、参数类型或参数顺序3者中必须至少有一种不同，者中必须至少有一种不同，函数返回值类型可以相同也可以不同。函数返回值类型可以相同也可以不同。在使用重载函数时，同名函

41、数的功能应当相同或相近，在使用重载函数时，同名函数的功能应当相同或相近，不要用同一函数名去实现完全不相干的功能，虽然程不要用同一函数名去实现完全不相干的功能，虽然程序也能运行，但可读性不好，使人莫名其妙。序也能运行，但可读性不好，使人莫名其妙。C+提供了函数模板提供了函数模板(function template)。所谓函数所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形模板，实际上是建立一个通用函数，其函数类型和形参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个参类型不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。这个通用函数就称为函数模板。凡是函数体相同的函数都通用函数就称为函数模板。凡是函数体相同

42、的函数都可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在可以用这个模板来代替，不必定义多个函数，只需在模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参模板中定义一次即可。在调用函数时系统会根据实参的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函的类型来取代模板中的虚拟类型，从而实现了不同函数的功能。看下面的例子就清楚了。数的功能。看下面的例子就清楚了。例例4.7 将例将例4.6程序改为通过函数模板来实现。程序改为通过函数模板来实现。*4.7 函数模板函数模板#include using namespace std;template /模板声明，其中模板声明，其中T为类型参数为类型参数T max(T

43、a,T b,T c)/定义一个通用函数，用定义一个通用函数，用T作虚拟的类型名作虚拟的类型名if(ba)a=b;if(ca)a=c;return a;int main()int i1=185,i2=-76,i3=567,i;double d1=56.87,d2=90.23,d3=-3214.78,d;long g1=67854,g2=-912456,g3=673456,g;i=max(i1,i2,i3);/调用模板函数，此时调用模板函数，此时T被被int取代取代 d=max(d1,d2,d3);/调用模板函数，此时调用模板函数，此时T被被double取代取代g=max(g1,g2,g3);/调

44、用模板函数，此时调用模板函数，此时T被被long取代取代 couti_max=iendl;coutf_max=fendl;coutg_max=gendl;return 0;运行结果与例运行结果与例4.5相同。为了节省篇幅，数据不用相同。为了节省篇幅，数据不用cin语句输入，而在变量定义时初始化。语句输入，而在变量定义时初始化。程序第程序第38行是定义模板。定义函数模板的一般形式行是定义模板。定义函数模板的一般形式为为 template 或或 template 通用函数定义通用函数定义 通用函数定义通用函数定义在建立函数模板时，只要将例在建立函数模板时，只要将例4.5程序中定义的第一程序中定义的

45、第一个函数首部的个函数首部的int改为改为T即可。即用虚拟的类型名即可。即用虚拟的类型名T代代替具体的数据类型。在对程序进行编译时，遇到第替具体的数据类型。在对程序进行编译时，遇到第13行调用函数行调用函数max(i1,i2,i3)，编译系统会将函数名编译系统会将函数名max与模板与模板max相匹配，将实参的类型取代了函数模板中相匹配，将实参的类型取代了函数模板中的虚拟类型的虚拟类型T。此时相当于已定义了一个函数：此时相当于已定义了一个函数：int max(int a,int b,int c)if(ba)a=b;if(ca)a=c;return a;然后调用它。后面两行然后调用它。后面两行(1

46、4,15行行)的情况类似。的情况类似。类型参数可以不只一个，可以根据需要确定个数。如类型参数可以不只一个，可以根据需要确定个数。如template 可以看到，用函数模板比函数重载更方便，程序更简可以看到，用函数模板比函数重载更方便，程序更简洁。但应注意它只适用于函数的参数个数相同而类型洁。但应注意它只适用于函数的参数个数相同而类型不同，且函数体相同的情况，如果参数的个数不同，不同，且函数体相同的情况，如果参数的个数不同，则不能用函数模板。则不能用函数模板。一般情况下，在函数调用时形参从实参那里取得值，一般情况下，在函数调用时形参从实参那里取得值，因此实参的个数应与形参相同。有时多次调用同一函因

47、此实参的个数应与形参相同。有时多次调用同一函数时用同样的实参，数时用同样的实参，C+提供简单的处理办法，给形提供简单的处理办法，给形参一个默认值，这样形参就不必一定要从实参取值了。参一个默认值，这样形参就不必一定要从实参取值了。如有一函数声明如有一函数声明float area(float r=6.5);指定指定r的默认值为的默认值为6.5，如果在调用此函数时，确认，如果在调用此函数时，确认r的值为的值为6.5，则可以不必给出实参的值，如，则可以不必给出实参的值，如area();/相当于相当于area(6.5);如果不想使形参取此默认值，则通过实参另行给出。如果不想使形参取此默认值，则通过实参另

48、行给出。如如*4.8 有默认参数的函数有默认参数的函数area(7.5);/形参得到的值为形参得到的值为7.5，而不是，而不是6.5这种方法比较灵活，可以简化编程，提高运行效率。这种方法比较灵活，可以简化编程，提高运行效率。如果有多个形参，可以使每个形参有一个默认值，也如果有多个形参，可以使每个形参有一个默认值，也可以只对一部分形参指定默认值，另一部分形参不指可以只对一部分形参指定默认值，另一部分形参不指定默认值。如有一个求圆柱体体积的函数，形参定默认值。如有一个求圆柱体体积的函数，形参h代代表圆柱体的高，表圆柱体的高，r为圆柱体半径。函数原型如下：为圆柱体半径。函数原型如下：float vo

49、lume(float h,float r=12.5);/只对形参只对形参r指定默认值指定默认值12.5函数调用可以采用以下形式：函数调用可以采用以下形式：volume(45.6);/相当于相当于volume(45.6,12.5)volume(34.2,10.4)/h的值为的值为34.2，r的值为的值为10.4实参与形参的结合是从左至右顺序进行的。因此指定实参与形参的结合是从左至右顺序进行的。因此指定默认值的参数必须放在形参表列中的最右端，否则出默认值的参数必须放在形参表列中的最右端，否则出错。例如：错。例如：void f1(float a，int b=0，int c，char d=a);/不正

50、确不正确void f2(float a，int c，int b=0,char d=a);/正确正确如果调用上面的如果调用上面的f2函数，可以采取下面的形式：函数，可以采取下面的形式：f2(3.5,5,3,x)/形参的值全部从实参得到形参的值全部从实参得到f2(3.5,5,3)/最后一个形参的值取默认值最后一个形参的值取默认值af2(3.5,5)/最后两个形参的值取默认值，最后两个形参的值取默认值，b=0,d=a可以看到，在调用有默认参数的函数时，实参的个数可以看到，在调用有默认参数的函数时，实参的个数可以与形参的个数不同，实参未给定的，从形参的默可以与形参的个数不同，实参未给定的，从形参的默认