南京大学计算机科学与技术系：《程序设计（C++）》课程教学资源（PPT讲稿，基础篇）05 过程（功能）抽象——函数（基础）

五、过程（功能）抽象 一一函数 (基础部分)

五、过程（功能）抽象 －－函数 （基础部分）

主要内容 ■基于过程抽象的程序设计 ■子程序 ■C++函数 ·变量的局部性（局部变量与全局变量） ·C++程序的多模块结构 标准库函数

主要内容 ◼ 基于过程抽象的程序设计 ◼ 子程序 ◼ C++函数 ◼ 变量的局部性（局部变量与全局变量） ◼ C++程序的多模块结构 ◼ 标准库函数

基于过程抽象的程序设计 人们在设计一个复杂的程序时，经常会用到功能分 解和复合两种手段： 。功能分解：把程序的功能分解成若干子功能，每个子功能 又可以分解成若干子功能，等等，直到最终分解出的子功 能相对简单、容易实现为止，从而形成了一种自顶向下 (top-down)、逐步精化(step-wise)的设计过程。 功能复合：先设计子功能，然后把已有子功能逐步组合成 更大的子功能，最后得到完整的系统功能，从而形成一种 自底向上(bottom-up)的设计过程

基于过程抽象的程序设计 ◼ 人们在设计一个复杂的程序时，经常会用到功能分 解和复合两种手段： • 功能分解：把程序的功能分解成若干子功能，每个子功能 又可以分解成若干子功能，等等，直到最终分解出的子功 能相对简单、容易实现为止，从而形成了一种自顶向下 （top-down）、逐步精化（step-wise）的设计过程。 • 功能复合：先设计子功能，然后把已有子功能逐步组合成 更大的子功能，最后得到完整的系统功能，从而形成一种 自底向上（bottom-up）的设计过程

System A B E 图4-1基于功能分解和复合的程序结构 功能分解和复合的程序设计基于了一种抽象机制-- 功能抽象（过程抽象）：一个功能的使用者只需要 知道相应功能是什么(what to do),而不必知道 它是如何做的(how to do)

◼ 功能分解和复合的程序设计基于了一种抽象机制-- 功能抽象（过程抽象）：一个功能的使用者只需要 知道相应功能是什么（what to do），而不必知道 它是如何做的（how to do）

子程序 ■ 子程序是取了名的一段程序代码，在程序中 通过名字来使用（调用）它们。 血子程序的作用： 。减少重复代码，节省劳动力 。实现过程抽象 封装和信息隐藏的作用 语言功能的扩充

子程序 ◼ 子程序是取了名的一段程序代码，在程序中 通过名字来使用（调用）它们。 ◼ 子程序的作用： • 减少重复代码，节省劳动力 • 实现过程抽象 • 封装和信息隐藏的作用 • 语言功能的扩充

子程序之间的数据传递 一个子程序所需要的数据往往要从调用者（也是 个子程序)那里获得，计算结果也需要返回给 调用者。 ■子程序之间的数据传递方式： ·全局变量：所有子程序都能访间到的变量。（不好！） 参数： ■形式参数（形参）：用于被调用者接受数据 实在参数（实参）：用于调用者提供数据 值传递：把实参的值复制一份给形参。 地址或引用传递：把实参的地址传给形参。 返回值机制：返回计算结果

子程序之间的数据传递 ◼ 一个子程序所需要的数据往往要从调用者（也是 一个子程序）那里获得，计算结果也需要返回给 调用者。 ◼ 子程序之间的数据传递方式： • 全局变量：所有子程序都能访问到的变量。（不好!） • 参数： ◼ 形式参数（形参）：用于被调用者接受数据 ◼ 实在参数（实参）：用于调用者提供数据 ◼ 值传递：把实参的值复制一份给形参。 ◼ 地址或引用传递：把实参的地址传给形参。 • 返回值机制：返回计算结果

C++函数 ■C++函数是用于实现子程序的语言成分 int factorial((intn)/求n的阶乘 int f=1; for (int i=2;i<=n;i++)f *i; return f; 111011 cout <factorial(4)<endl;

C++函数 ◼ C++函数是用于实现子程序的语言成分。 int factorial(int n) //求n的阶乘 { int f=1; for (int i=2; i<=n; i++) f *= i; return f; } ...... cout << factorial(4) << endl;

函数的定义 ■函数的定义格式为： () 。≤描述了函数返回值的类型， ■可以为任意的C++数据类型。 当返回值类型为void时，它表示函数没有返回值。 。用于标识函数的名字，用标识符表示。 描述函数的形式参数，由零个、一个或多 个形参说明（用逗号隔开）构成，形参说明的格式为：

函数的定义 ◼ 函数的定义格式为： () • 描述了函数返回值的类型， ◼ 可以为任意的C++数据类型。 ◼ 当返回值类型为void时，它表示函数没有返回值。 • 用于标识函数的名字，用标识符表示。 • 描述函数的形式参数，由零个、一个或多 个形参说明（用逗号隔开）构成，形参说明的格式为：

·为一个，用于实现相应函 数的功能。 函数体内可以包含return语句，格式为： ●return： ·return;/返回值类型为void 当函数体执行到return语句时，函数立即返回到调用 者。如果有返回值，则把返回值带回给调用者。 如果return中的的类型与函数不一致，则进行隐式类型转换，基本原则为：把 转成 对于返回值类型为Void的函数，函数体中也可以没有 return语句，执行完最后一个语句返回。 注意：在函数体中不能用goto语句转出函数体

• 为一个，用于实现相应函 数的功能。 ◼ 函数体内可以包含return语句，格式为： • return ; • return; //返回值类型为void ◼ 当函数体执行到return语句时，函数立即返回到调用 者。如果有返回值，则把返回值带回给调用者。 ◼ 如果return中的的类型与函数 不一致，则进行隐式类型转换，基本原则为：把 转成 。 ◼ 对于返回值类型为void的函数，函数体中也可以没有 return语句，执行完最后一个语句返回。 ◼ 注意：在函数体中不能用goto语句转出函数体

函数定义的例子 double power(double x,intn)/求x的n次幂 if (x =0)return 0; double product=1.0; if(n>=0) while (n 0) { product *x; n-- else while (n 0) { product /x; n++: } return product;

double power(double x, int n) //求x的n次幂 { if (x == 0) return 0; double product=1.0; if (n >= 0) while (n > 0) { product *= x; n--; } else while (n < 0) { product /= x; n++; } return product; } 函数定义的例子