C++程序設(shè)計(jì)語言課件

函

數(shù)2.1函數(shù)的定義與使用

在編輯一個大型程式時(shí)，即使各個函數(shù)的前後順序不同，程式執(zhí)行的開始點(diǎn)永遠(yuǎn)是主函數(shù)。主函數(shù)按照調(diào)用與被調(diào)用關(guān)係調(diào)用子函數(shù)。子函數(shù)如果與其它子函數(shù)又存在調(diào)用與被調(diào)用關(guān)係，當(dāng)然還可以再調(diào)用其他子函數(shù)。

在一對調(diào)用與被調(diào)用關(guān)係中，我們把調(diào)用其他函數(shù)的函數(shù)稱為主調(diào)函數(shù)，被其他函數(shù)調(diào)用的函數(shù)稱為被調(diào)函數(shù)。在一個較為複雜的大型程式中，一個函數(shù)很可能同時(shí)扮演兩種不同的角色——主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)，即既調(diào)用別的函數(shù)（被調(diào)函數(shù)）又被另外的函數(shù)（主調(diào)函數(shù)）調(diào)用。函數(shù)一般應(yīng)遵守先定義後調(diào)用的原則，否則應(yīng)在調(diào)用函數(shù)中先進(jìn)行原形說明。2.1.1函數(shù)的定義一個完整的函數(shù)定義由兩部分組成，即函數(shù)頭與函數(shù)體。1.函數(shù)定義的一般語法形式<類型識別字><函數(shù)名說明符>(形式參數(shù)表){

說明性語句序列；實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的語句系列；}

函數(shù)頭是指上述格式中的<類型識別字><函數(shù)名說明符>（形式參數(shù)表）。其中函數(shù)名可由函數(shù)設(shè)計(jì)者命名，可以是任何一個不重複的合法的識別字（唯一的例外是，主函數(shù)必須命名為main）。函數(shù)體是指上述格式中被一對大括弧括起的複合語句部分。該函數(shù)所應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能由相應(yīng)的複合語句完成。2.函數(shù)的類型和返回值函數(shù)頭部分的類型識別字規(guī)定了函數(shù)的返回值類型。函數(shù)的返回值是返回給主調(diào)函數(shù)的處理結(jié)果，由函數(shù)體部分的return語句帶回。例如，returnvalue1。無返回值的函數(shù)其類型識別字為void，不必有return語句。3.形式參數(shù)函數(shù)頭部分的形式參數(shù)(簡稱形參)表的內(nèi)容如下：類型l形參名1，類型2形參名2，...，類型n形參名n其中類型1、類型2、...、類型n是類型識別字，表示形參的數(shù)據(jù)類型（int、double、float、char、bool等）；形參名1、形參名2、...、形參名n是形參名（合法的自定義識別字）。形參是用來實(shí)現(xiàn)主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)繫，通常將函數(shù)所處理的數(shù)據(jù)、影響函數(shù)功能的因素或者函數(shù)處理的結(jié)果作為形參。對於無形參的函數(shù)，其形參表的內(nèi)容應(yīng)該為空，但代表函數(shù)的小括弧對不能省略。

函數(shù)在沒有被調(diào)用的時(shí)候其形參只是一個符號，它標(biāo)誌著在形參出現(xiàn)的位置應(yīng)該有一個什麼類型的數(shù)據(jù)。函數(shù)在被調(diào)用時(shí)才由主調(diào)函數(shù)將實(shí)際參數(shù)(簡稱實(shí)參)賦予形參。從這一點(diǎn)上說，C++中的函數(shù)與數(shù)學(xué)中的函數(shù)概念極其相似。例如，我們都熟悉的如下數(shù)學(xué)中的函數(shù)形式：

f(x)=3x2+5x-2

這個函數(shù)只有當(dāng)引數(shù)x被賦以確定的值以後，才能計(jì)算出函數(shù)的值。2.1.2函數(shù)的調(diào)用如果沒有遵守先定義後調(diào)用的原則，調(diào)用函數(shù)之前先要在主調(diào)函數(shù)中聲明函數(shù)原型。在主調(diào)函數(shù)中，或所有函數(shù)之前，按如下形式進(jìn)行函數(shù)原型聲明：

<類型識別字><被調(diào)函數(shù)名>(含類型說明的形參表)；

如果是在所有函數(shù)之前聲明了函數(shù)原型，那麼該函數(shù)原型在本程式檔中任何地方都有效，也就是說，在本程式檔中任何地方都可以依照該原型調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)。如果是在某個主調(diào)函數(shù)內(nèi)部聲明了被調(diào)函數(shù)原型，那麼該原型就只能在這個函數(shù)內(nèi)部有效。聲明了函數(shù)原型之後，便可以按如下形式調(diào)用子函數(shù)：

<函數(shù)名>(實(shí)參1，實(shí)參2，…，實(shí)參n)

實(shí)參列表中應(yīng)給出與函數(shù)原型中形參個數(shù)相同、類型相符的實(shí)參，每個實(shí)參都可以是常量、變數(shù)或運(yùn)算式三者之一。實(shí)參與實(shí)參之間用逗號作為分隔符號。注意，這裏的逗號不是順序求值運(yùn)算符。函數(shù)調(diào)用可以作為一條語句，這時(shí)函數(shù)可以沒有返回值。函數(shù)調(diào)用也可以出現(xiàn)在運(yùn)算式中，這時(shí)就必須有一個明確的返回值。函數(shù)調(diào)用示例如下。【例2-1】編寫一個函數(shù),把華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度，公式為C=(F-32)*5/9，公式中F代表華氏溫度，C代表攝氏溫度。在主函數(shù)中提示用戶輸入一個華氏溫度，並完成輸入及輸出，由函數(shù)完成轉(zhuǎn)化功能。程式代碼如下：

#include<iostream.h>floathstoss(floatfHuashi);//原型說明

voidmain(){floatfHuashi; cout<<endl<<"輸入一個華氏溫度值:"; cin>>fHuashi; cout<<"華氏"<<fHuashi <<"度對應(yīng)攝氏溫度"<<hstoss(fHuashi)<<"度"<<endl; //函數(shù)調(diào)用作為一個運(yùn)算式出現(xiàn)在輸出語句中}floathstoss(floatfHuashi){ floatfSheshi; fSheshi=(fHuashi-32)*5/9; return(fSheshi);}程式運(yùn)行結(jié)果為輸入一個華氏溫度值：68華氏68度對應(yīng)攝氏20度【例2-2】編寫一個求x的n次方的函數(shù)。分析：求x的n次方，實(shí)際是求x自乘n次的乘積。程式代碼如下：#include<iostream.h>doublepower(doubledDishu,intiMi); //原型說明voidmain(){ cout<<"底數(shù)1.8的3次冪是"<<power(1.8,3)<<endl; //函數(shù)調(diào)用作為一個運(yùn)算式出現(xiàn)在輸出語句中}doublepower(doubledDishu,intiMi){ intiCount; doubledResult=1.0; for(iCount=1;iCount<=iMi;iCount++) dResult=dResult*dDishu; return(dResult);}程式運(yùn)行結(jié)果為底數(shù)1.8的3次冪是5.832【例2-3】輸入一個8位的二進(jìn)位數(shù)，將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)位數(shù)後再輸出。對於非法輸入(除0和1以外的任何字元)應(yīng)給出提示資訊。分析：將二進(jìn)位數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)位數(shù)，只要將二進(jìn)位數(shù)的每一位乘以該位的權(quán)，然後相加。例如，110100112=1(27)＋1(26)＋0(25)＋1(24)＋0(23)＋0(22)＋1(21)＋l(20)=21110，所以，如果輸入00001101，則應(yīng)輸出13?？梢灾苯右美?-2中的函數(shù)power來求2的各次方。程式代碼如下：#include<iostream.h>doublepower(doubledDishu,intiMi); //函數(shù)原型說明voidmain(){ intiCount=8; intiValue=0; charcChar; boolbFlag=true;cout<<"輸入一個8位的二進(jìn)位數(shù):"; while(iCount>0) { cin>>cChar; if(cChar!='1'&&cChar!='0') { cout<<"這不是一個二進(jìn)位數(shù)!不能正確轉(zhuǎn)換"<<endl; bFlag=false; } if(cChar=='1') iValue=iValue+int(power(2,iCount-1));iCount--; } if(bFlag) cout<<"十進(jìn)位值為："<<iValue<<endl;}doublepower(doubledDishu,intiMi){ intiCount; doubledResult=1.0; for(iCount=1;iCount<=iMi;iCount++) dResult=dResult*dDishu; return(dResult);}

輸入符合要求時(shí)（僅有字元0和1）的程式運(yùn)行結(jié)果為輸入一個8位的二進(jìn)位數(shù)：11010011

十進(jìn)位值：211

輸入不符合要求時(shí)（含有除0和1以外的任何字元）的程式運(yùn)行結(jié)果為輸入一個8位的二進(jìn)位數(shù)：110lao11

這不是一個二進(jìn)位數(shù)!不能正確轉(zhuǎn)換【例2-4】編寫一個函數(shù)可用來判斷任給的一個正整數(shù)是否為素?cái)?shù)(或質(zhì)數(shù))。再編寫主程序完成輸入、調(diào)用和輸出。素?cái)?shù)是指只能被1和它自身整除的數(shù)。分析：素?cái)?shù)的逆定義就是，一但某數(shù)n能被2、3、...、n-1中的任何一個數(shù)除盡(只要除法中有一次餘數(shù)為零)，則n肯定不是一個素?cái)?shù)；某數(shù)n若依次除以2、3、...、n-1，結(jié)果都除不盡(有餘數(shù))，則n肯定是一個素?cái)?shù)。程式代碼如下：#include<iostream.h>intiIsprime(intiNum);voidmain(){ intiNum; cout<<"請輸入一個正整數(shù):"; cin>>iNum; if(iIsprime(iNum)==1) cout<<iNum<<"是一個素?cái)?shù)."<<endl;else cout<<iNum<<"不是一個素?cái)?shù)."<<endl;}intiIsprime(intiNum){ intiChushu; boolbFlag=false; for(iChushu=2;iChushu<=iNum-1;iChushu++) { if(iNum%iChushu==0) { bFlag=true; break; } } if(bFlag==false) return1; else return0;}第一次程式運(yùn)行結(jié)果為請輸入一個正整數(shù)：3131是一個素?cái)?shù)第二次程式運(yùn)行結(jié)果為請輸入一個正整數(shù)：119119不是一個素?cái)?shù)2.1.3函數(shù)的參數(shù)傳遞函數(shù)的參數(shù)用於在調(diào)用函數(shù)與被調(diào)用函數(shù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。在函數(shù)定義時(shí)，函數(shù)名後面括弧內(nèi)的參數(shù)稱為形式參數(shù)(簡稱形參)。在函數(shù)被調(diào)用時(shí)，函數(shù)名後面括弧內(nèi)的參數(shù)稱為實(shí)際參數(shù)(簡稱實(shí)參)。

當(dāng)函數(shù)未被調(diào)用時(shí)，C++編譯系統(tǒng)並沒有給函數(shù)的形參分配相應(yīng)的記憶體空間，函數(shù)的形參更不會有實(shí)際的值。只有在函數(shù)被調(diào)用時(shí)，C++編譯系統(tǒng)這時(shí)才為形參分配實(shí)際的存儲單元，並將實(shí)參與形參結(jié)合。實(shí)參可以是常量、變數(shù)或運(yùn)算式，其類型必須與形參相符。函數(shù)的參數(shù)傳遞，指的就是形參與實(shí)參結(jié)合(簡稱形實(shí)結(jié)合)的過程。形實(shí)結(jié)合的方式有值調(diào)用和引用調(diào)用兩種。1.值調(diào)用值調(diào)用是指當(dāng)發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，編譯系統(tǒng)為形參分配相應(yīng)的存儲空間並且直接將實(shí)參的值複製給形參，這樣形參和實(shí)參就各自擁有不同的存儲單元，且形參是實(shí)參的副本。因此，值調(diào)用過程是參數(shù)值的單向傳遞過程，一旦形參獲得了與實(shí)參相同的值就與實(shí)參脫離關(guān)係，以後不論形參發(fā)生多大的改變，都決不會反過來影響到實(shí)參。前面2.1.2節(jié)中的四道例題均屬於值調(diào)用方式。【例2-5】從鍵盤輸入兩個整數(shù)，交換位置後輸出（交換未成功）。#include<iostream.h>voidswap(inta,intb);voidmain(){ intx,y; x=5; y=10; cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl; swap(x,y);//交換x,y的值cout<<"afterswap"<<endl; cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;}voidswap(inta,intb){ intt; t=a; a=b; b=t;}

程式運(yùn)行結(jié)果為

x=5y=10afterswapx=5y=10

分析：從上面的程式運(yùn)行結(jié)果可以看出，並沒有達(dá)到交換的目的。這是因?yàn)閽裼玫膫鬟f方式不合乎問題的要求。在單向值傳遞方式中，形參值雖確實(shí)進(jìn)行了交換，但這些改變對實(shí)參不起任何作用。

執(zhí)行主調(diào)函數(shù)中的函數(shù)調(diào)用語句swap(x、y)後，編譯系統(tǒng)將實(shí)參x中的值5傳遞給虛參a，將實(shí)參y中的值10傳遞給虛參b；在swap函數(shù)中，a、b中的值完成互換；返回主函數(shù)時(shí)，實(shí)參x、y中的值不受虛參a、b的影響，並未進(jìn)行交換。2.引用調(diào)用顯而易見，值調(diào)用時(shí)參數(shù)的傳遞方式是實(shí)參單向複製其值給虛參，如果我們想使子函數(shù)中對形參所做的任何更改也能及時(shí)反映給主函數(shù)中的實(shí)參（即希望形參與實(shí)參的影響是互相的或稱是雙向的），又該怎麼辦呢？這就需要改變調(diào)用方式，即採用第二種參數(shù)傳遞方式——引用調(diào)用。引用是一種特殊類型的變數(shù)，可以被認(rèn)為是某一個變數(shù)的別名。通過引用名與通過被引用的變數(shù)名訪問變數(shù)的效果是一樣的。這就是說，對形參的任何操作也就直接作用於實(shí)參。

例如：

inta,b;int&ra=a; //建立一個int型的引用ra，並將其初始化為變數(shù)a的一個別名

b=10;ri=b; //相當(dāng)於a=b;

注意：①聲明一個引用時(shí)，必須同時(shí)對它進(jìn)行初始化，使它與一個已存在的對象關(guān)聯(lián)。②一旦一個引用被初始化後，就不能改變關(guān)聯(lián)對象。換言之，一個引用從它被聲明之後，就必須確定是哪個變數(shù)的別名，而且自始至終只能作為這一個變數(shù)的別名，不能另作他用。形參也可以引用的方式出現(xiàn)在形參表中。引用作為形參的情況與變數(shù)的引用稍有不同。這是因?yàn)?，形參的初始化不在類型說明時(shí)進(jìn)行，而是在執(zhí)行主調(diào)函數(shù)中的調(diào)用語句時(shí)，才為形參分配記憶體空間，同時(shí)用實(shí)參來初始化形參?！纠?-6】使用引用調(diào)用改寫例2-5的程式，使兩實(shí)參中的數(shù)真正進(jìn)行互換。#include<iostream.h>voidswap(int&a,int&b);voidmain(){ intx,y; x=5; y=10; cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl; swap(x,y);//交換x,y的值

cout<<"afterswap"<<endl; cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;}voidswap(int&a,int&b){ intt; t=a; a=b; b=t;}程式運(yùn)行結(jié)果為x=5y=10afterswapx=10y=5

分析：子函數(shù)swap的兩個參數(shù)都是引用，當(dāng)被調(diào)用時(shí)，它們分別被初始化成為a和b的別名。因此，在子函數(shù)swap中將兩個參數(shù)的值進(jìn)行交換後，交換結(jié)果可以返回主函數(shù)main。2.2函數(shù)調(diào)用機(jī)制

一個C++的根源程式經(jīng)過編譯以後形成與根源程式主名相同但尾碼為.exe的可執(zhí)行檔，且存放在外存儲器中。當(dāng)該.exe的可執(zhí)行程式被運(yùn)行時(shí)，首先從外存將程式代碼裝載到記憶體的代碼區(qū)，然後從main函數(shù)的起始處開始執(zhí)行。程式在執(zhí)行過程中，如果遇到了對其他函數(shù)的調(diào)用，則暫停當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行，

保存下一條指令的地址(即返回地址，作為從子函數(shù)返回後繼續(xù)執(zhí)行的入口點(diǎn))，並保存現(xiàn)場(主要是一些寄存器的內(nèi)容)，然後轉(zhuǎn)到子函數(shù)的入口地址，執(zhí)行子函數(shù)。當(dāng)遇到return語句或者子函數(shù)結(jié)束時(shí)，則恢復(fù)先前保存的現(xiàn)場，並從先前保存的返回地址開始繼續(xù)執(zhí)行。圖2-1說明了函數(shù)調(diào)用和返回的過程，圖中標(biāo)號標(biāo)明了執(zhí)行順序。圖2-1函數(shù)調(diào)用和返回的示意圖【例2-7】求

設(shè)N=10，X=2、4、6、8，即求N事件中每次取2、4、6、8的組合數(shù)。分析：這個問題需要反復(fù)利用兩個公式：①N!②N!/X!/(N-X)!

設(shè)計(jì)兩個函數(shù)：一個求整數(shù)階乘的函數(shù)lJiecheng和一個求組合數(shù)的函數(shù)lComb。由主函數(shù)main調(diào)用lComb，lComb又調(diào)用lJiecheng。程式代碼如下：#include<iostream.h>longlJiecheng(intn){ longrt=1; inti; for(i=1;i<=n;i++) rt=rt*i; returnrt;}longlComb(intN,intX){ returnlJiecheng(N)/lJiecheng(X)/lJiecheng(N-X);}voidmain(){ longlJiecheng(intn); longlComb(intN,intX); intiNum,x; do {cout<<"請輸入事件數(shù)（大於等於8）:"; cin>>iNum; }while(iNum<10); for(x=2;x<10;x+=2) cout<<"C("<<iNum<<","<<x<<")="<<lComb(iNum,x)<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為請輸入事件數(shù)(大於等於8)：11C(11,2)=55C(11,4)=330C(11,6)=462C(11,8)=1652.3遞歸函數(shù)

遞歸函數(shù)又稱為自調(diào)用函數(shù)，其特點(diǎn)是，在函數(shù)內(nèi)部直接或間接地自己調(diào)用自己。所謂直接調(diào)用自身，就是指在一個函數(shù)的函數(shù)體中出現(xiàn)了對自身的調(diào)用語句。例如：

voidfunc1(void){...func1()； //func1調(diào)用func1自身

...}

所謂間接調(diào)用自身，就是一個函數(shù)func1調(diào)用另一個函數(shù)func2，而函數(shù)func2中又調(diào)用了函數(shù)func1，於是構(gòu)成間接遞歸。下麵的例子屬於間接調(diào)用情況。

voidfunc1(void){...func2()； //func1調(diào)用func2...}voidfunc2(void){...func1()； //func2調(diào)用func1...}func1函數(shù)就是通過func2實(shí)現(xiàn)間接遞歸。遞歸演算法的實(shí)質(zhì)是將原有的問題分解為新的問題，而解決新問題時(shí)又用到了原有問題的解法。按照這一原則分解下去，每次出現(xiàn)的新問題都是原有問題的簡化的子集，而最終分解出來的問題，是一個已知解的問題。這便是有限的遞歸調(diào)用?！纠?-8】編寫函數(shù)，用遞歸的方法求n！的值。在主程序中實(shí)現(xiàn)任意輸入n值並輸出計(jì)算結(jié)果。分析：計(jì)算n!的公式如下。

1(n=0)n!=n(n-1)!(n>0)

這是一個遞歸形式的公式，在描述階乘演算法時(shí)，又用到了階乘，只不過求階乘的數(shù)在逐次減1，因而編程時(shí)也自然採用遞歸演算法。遞歸的結(jié)束條件是n=0。程式代碼如下：#include<iostream.h>longjc(intn){ longrt; if(n<0) cout<<"Dataerror!"<<endl; elseif(n==0)rt=1; //遞歸的結(jié)束條件

elsert=n*jc(n-1); //以參數(shù)減1的方式繼續(xù)遞歸

returnrt;}voidmain(){ longjc(intn); intn; longresult; do { cout<<"輸入一個正整數(shù)："; cin>>n; }while(n<=0);result=jc(n); //首次調(diào)用處

cout<<n<<"!="<<result<<endl;}

程式運(yùn)行結(jié)果為輸入一個正整數(shù)：66!=720【例2-9】有5個人坐在一起，問第1個人多少歲，他說比第2個人大2歲。問第2個人多少歲，他說比第3個人大2歲。問第3個人多少歲，他說比第4個人大2歲。問第4個人多少歲，他說比第5個人大2歲。最後問第5個人，他說是12歲。請問第1個人多少歲？分析：這是一個遞歸問題。每一個人的年齡都比其後那個人的年齡大2，即age(1)=age(2)+2age(2)=age(3)+2age(3)=age(4)+2age(4)=age(5)+2age(5)=12可以用公式表示如下：12(n=5)age(n)=age(n+1)+2(n<5)程式代碼如下：#include<iostream.h>intage(intn){ intss; if(n==5)ss=12; elsess=age(n+1)+2; return(ss);}voidmain(){ intage(intn); cout<<"第一個人的年齡為"<<age(1)<<"歲"<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為第一個人的年齡為20歲2.4默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)

在函數(shù)定義中通過賦值運(yùn)算就可指定默認(rèn)參數(shù)值。一旦程式在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，如果給出實(shí)參，則用實(shí)參初始化形參；如果沒有給出實(shí)參，則C++編譯系統(tǒng)自動以預(yù)先賦值的默認(rèn)參數(shù)值作為傳入數(shù)值。一般情況下都將調(diào)用該函數(shù)時(shí)經(jīng)常用到的常數(shù)作為默認(rèn)參數(shù)值，這樣在調(diào)用時(shí)就無需每次都寫出該值了。指定默認(rèn)參數(shù)值可以使函數(shù)的使用更為簡單，同時(shí)也增強(qiáng)了函數(shù)的可重用性?！纠?-10】帶默認(rèn)形參值的函數(shù)例題。#include<iostream.h>intmult(intn,intk=2) //第二個形參具有默認(rèn)值{ if(k==2) return(n*n); else return(mult(n,k-1)*n);}voidmain(){ cout<<endl<<mult(5)<<endl; /*形參n用實(shí)參來初始化為5，形參k採用默認(rèn)值2，實(shí)現(xiàn)5*5*/ cout<<mult(5,3)<<endl; /*用實(shí)參來初始化形參，n為5，k為3，實(shí)現(xiàn)5*5*5*/}程式運(yùn)行結(jié)果為25125

默認(rèn)形參值必須按從右向左的順序定義。在有默認(rèn)值的形參右面，不能出現(xiàn)無默認(rèn)值的形參。因?yàn)樵谡{(diào)用時(shí)，實(shí)參初始化形參是按從左向右的順序。例如：voidtry(intj=3,intk) //非法voidtry(intj,intk=2,intm) //非法voidtry(intj,intk=7) //合法voidtry(intj,intk=2,intm=3) //合法voidtry(intj=3,intk=2,intm=3) //合法默認(rèn)形參值應(yīng)該在函數(shù)原型中給出。例如：intmulti(intx=2,inty=5)； //默認(rèn)形參值在函數(shù)原型中給出voidmain(){multi()； //並非無參調(diào)用，而是採用默認(rèn)值，x取值2，y取值5}intmulti(intx,inty){return(x*y)；}

在相同的作用域內(nèi)，默認(rèn)形參值的說明應(yīng)保持唯一。但如果在不同的作用域內(nèi)，允許說明不同的默認(rèn)形參。這裏的作用域是指直接包含著函數(shù)原型說明的大括弧所界定的範(fàn)圍。對作用域概念的詳細(xì)介紹請參閱第5章。例如：

intadd(intx=2,inty=5)； //全局默認(rèn)形參值

voidmain(){intadd(intx=1,inty=9)； //局部默認(rèn)形參值add()；//此處調(diào)用時(shí)，採用局部默認(rèn)形參值，x取值1，y取值9}voidfunc(void){add()//此處調(diào)用時(shí)，採用全局默認(rèn)形參值，x取值2，y取值5}2.5內(nèi)聯(lián)函數(shù)

內(nèi)聯(lián)函數(shù)(也稱線上函數(shù))是在C++中為提高程式運(yùn)行效率而引入的。所有函數(shù)調(diào)用時(shí)都會產(chǎn)生一些額外的開銷，主要是系統(tǒng)棧的保護(hù)、代碼的傳遞、系統(tǒng)棧的恢復(fù)以及參數(shù)傳遞等。對於一些函數(shù)體很小但又經(jīng)常使用的函數(shù)，由於被調(diào)用的頻率非常高，這種額外開銷也就很可觀，有時(shí)甚至?xí)\(yùn)行效率產(chǎn)生本質(zhì)的影響。

使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)正是解決這一問題的手段。內(nèi)聯(lián)函數(shù)不是在調(diào)用時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)移，而是在編譯時(shí)將函數(shù)體嵌入在每一個調(diào)用語句處。這樣就相對節(jié)省了參數(shù)傳遞、系統(tǒng)棧的保護(hù)與恢復(fù)等的開銷。內(nèi)聯(lián)函數(shù)在定義時(shí)使用關(guān)鍵字inline區(qū)別於一般函數(shù)，其語法形式如下：

<inline><類型識別字><被調(diào)函數(shù)名>(含類型說明的形參表){

函數(shù)體

}

例如：

inlineintmul(inta,intb){returna*b；

}

當(dāng)程式中出現(xiàn)mul(2+3，4)的函數(shù)調(diào)用時(shí)，編譯程序就會將其擴(kuò)展為(2+3)*4。關(guān)鍵字inline是一個編譯命令，編譯程序在遇到這個命令時(shí)將記錄下來，在處理內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用時(shí)，編譯程序就試圖產(chǎn)生擴(kuò)展碼。這樣從使用者的角度來看，內(nèi)聯(lián)函數(shù)在語法上與一般函數(shù)沒有什麼區(qū)別，只是在編譯程式生成目標(biāo)代碼時(shí)才區(qū)別處理。

注意：①內(nèi)聯(lián)函數(shù)體內(nèi)一般不能有迴圈語句和switch語句。②內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定義必須出現(xiàn)在第一次被調(diào)用之前。③對內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能進(jìn)行異常介面聲明。如果違背了上述注意事項(xiàng)中的任一項(xiàng)，編譯程序就會無視關(guān)鍵字inline的存在，像處理一般函數(shù)一樣處理，不生成擴(kuò)展代碼。因此，只有很簡單而使用頻率很高的函數(shù)才被說明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)會擴(kuò)大目標(biāo)代碼，使用時(shí)要謹(jǐn)慎?！纠?-11】內(nèi)聯(lián)函數(shù)例題。#include<iostream.h>#include<iomanip.h>inlineintmax(inta,intb){ if(a>b) returna; else returnb;}voidmain(){ inta,b,c,d; a=210; b=150; c=20; d=max(a,b); d=max(d,c); //編譯時(shí)兩個調(diào)用處均被替換為max函數(shù)體語句。

cout<<"Thebiggestof" <<setw(5)<<a <<setw(5)<<b<<setw(5)<<c<<"is"<<d<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為Thebiggestof21015020is2102.6函數(shù)重載

函數(shù)的重載也稱多態(tài)函數(shù)。C++編譯系統(tǒng)允許為兩個或兩個以上的函數(shù)取相同的函數(shù)名，但是形參的個數(shù)或者形參的類型不應(yīng)相同，編譯系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)參和形參的類型及個數(shù)的最佳匹配，自動確定調(diào)用哪一個函數(shù)，這就是所謂的函數(shù)重載。

對於沒有重載機(jī)制的C語言，每個函數(shù)必須有其不同於其他函數(shù)的名稱，即使操作是相同的，僅僅數(shù)據(jù)的類型不相同，也需要定義名稱完全不同的函數(shù)，這樣就顯得重複且效率低下。例如，定義求平方函數(shù)，就必須對整數(shù)的平方、浮點(diǎn)數(shù)的平方以及雙精度數(shù)的平方分別用不同的函數(shù)名：

intisq(intx,inty);floatfsq(floatx,floaty);doubledsq(doublex,doubley);

程式在調(diào)用這三個不同類型的函數(shù)時(shí)，是以名字加以區(qū)別的，需要記住並區(qū)別它們的名稱。顯然，這樣就造成了代碼的重複，使用起來也不方便，更不利於代碼的維護(hù)。對於具有重載機(jī)制的C++語言，允許功能相近的函數(shù)在相同的作用域內(nèi)以相同函數(shù)名定義，因而使函數(shù)方便使用，便於記憶，也使程式設(shè)計(jì)更加靈活。仍以上例而言，在C++中只要用一個函數(shù)名即可，如square()，然後以賦給此函數(shù)的參數(shù)類型來決定是要計(jì)算int型、float型，還是double型的數(shù)的平方。上例在C++中的定義形式如下：intsquare(intx)；

floatsquare(floatx)；

doublesquare(doublex)；要計(jì)算square(3)時(shí)，C++自動使用第一種形式；計(jì)算square(3.25)時(shí)，C++自動使用第三種形式；計(jì)算square(3.25f)時(shí)，C++自動使用第二種形式。但是決不可以定義兩個具有相同名稱、相同參數(shù)類型和相同參數(shù)個數(shù)，只是函數(shù)返回值不同的重載函數(shù)。

例如，以下定義是C++不允許的：

intfunc(intx)；

floatfunc(intx)；由此可見，C++是按函數(shù)的參數(shù)表分辨相同名稱的函數(shù)。如果參數(shù)表相同，則認(rèn)為是錯誤的說明。

C++允許重載函數(shù)有數(shù)量不同的參數(shù)個數(shù)。當(dāng)函數(shù)名相同而參數(shù)個數(shù)不同時(shí)，C++會自動按參數(shù)個數(shù)定向到正確的要調(diào)用的函數(shù)。下例說明了C++的這一特性。

【例2-12】重載函數(shù)應(yīng)用例題。#include<iostream.h>intadd(intx,inty){ intsum; sum=x+y; return(sum);}intadd(intx,inty,intz){intsum; sum=x+y+z; return(sum);}voidmain(){ inta,b; a=add(5,10); b=add(5,10,20); cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為a=15b=352.7函數(shù)模板

有很多時(shí)候，我們希望所設(shè)計(jì)的演算法可以處理多種數(shù)據(jù)類型。但是，即使這一演算法被設(shè)計(jì)為重載函數(shù)，也只是使用相同的函數(shù)名，函數(shù)體仍然要分別定義。如下面兩個求較小值的函數(shù)：

intsmall(intx,inty){returnx<y?x:y；

}doublesmall(doublex,doubley){returnx<y?x:y；

}

考察以上兩個函數(shù)，有如下特點(diǎn)：只有參數(shù)類型不同，返回值類型不同，功能則完全一樣。類似這樣的情況，可以使用函數(shù)範(fàn)本，從而避免函數(shù)體的重複定義。

函數(shù)範(fàn)本可以用來創(chuàng)建一個通用功能的函數(shù)，以支持多種不同形參，簡化重載函數(shù)的函數(shù)體設(shè)計(jì)。它的最大特點(diǎn)是把函數(shù)所使用的數(shù)據(jù)類型作為參數(shù)。函數(shù)範(fàn)本的定義形式如下：

<template><typename識別字>

函數(shù)定義

【例2-13】定義一個能交換兩個變數(shù)值的函數(shù)，要求用範(fàn)本函數(shù)實(shí)現(xiàn)。#include<iostream.h>template<typenameT>voidswap(T&x,T&y){ Tz; z=y;y=x;x=z;}voidmain(){ intm=1,n=8; doubleu=-5.5,v=99.3; cout<<"m="<<m<<"n="<<n<<endl; cout<<"u="<<u<<"v="<<v<<endl; swap(m,n); //整型

swap(u,v); //雙精度型

cout<<"m與n，u與v交換以後："<<endl; cout<<"m="<<m<<"n="<<n<<endl; cout<<"u="<<u<<"v="<<v<<endl;}

程式運(yùn)行結(jié)果為

m=1n=8u=-5.5v=99.3m與n，u與v交換以後：

m=8n=1u=99.3v=-5.5

分析：編譯系統(tǒng)從調(diào)用swap()時(shí)，根據(jù)實(shí)參的類型推導(dǎo)出函數(shù)範(fàn)本的類型參數(shù)。

於調(diào)用swap(m，n)，由於實(shí)參m及n為int類型，所以，推導(dǎo)出範(fàn)本中類型參數(shù)T為int。當(dāng)類型參數(shù)的含義確定後，編譯器將以函數(shù)範(fàn)本為樣板生成一個函數(shù)：

intswap(int&x,int&y){intz；

z=y；y=x；x=z；

}

同樣，對於調(diào)用swap(u，v)，由於實(shí)參u、v為double類型，所以，推導(dǎo)出範(fàn)本中類型參數(shù)T為double。

接著，編譯器將以函數(shù)範(fàn)本為樣板，生成如下函數(shù)：

doubleswap(double&x,double&y){doublez；

z=y；y=x；x=z；

}

因此，當(dāng)主函數(shù)第一次調(diào)用swap()時(shí)，執(zhí)行的實(shí)際上是由函數(shù)範(fàn)本生成的函數(shù):intswap（int&x,int&y）當(dāng)主函數(shù)第二次調(diào)用swap()時(shí)，執(zhí)行的實(shí)際上是由函數(shù)範(fàn)本生成的函數(shù):doubleswap（double&x,double&y）2.8使用C++系統(tǒng)函數(shù)C++不僅允許我們根據(jù)需要自定義函數(shù)，而且C++的系統(tǒng)庫中還提供了幾百個常用函數(shù)可供程式員使用。如求平方根函數(shù)(sqrt)、求浮點(diǎn)數(shù)或雙精度數(shù)的絕對值函數(shù)(fabs)、對數(shù)函數(shù)(log)、指數(shù)函數(shù)(exp)、三角函數(shù)等都屬於數(shù)學(xué)函數(shù)。輸入/輸出格式控制函數(shù)有setw()、setprecision()等。

由前面已學(xué)習(xí)的知識可知，調(diào)用函數(shù)之前必須先聲明函數(shù)原型。系統(tǒng)函數(shù)的原型聲明已經(jīng)全部由系統(tǒng)提供了，並且已分類存在於不同的頭檔中。程式員需要做的事情，就是用include指令嵌入相應(yīng)的頭檔，然後便可以使用系統(tǒng)函數(shù)了。例如，要使用基本輸入/輸出流函數(shù)cin()/cout()函數(shù)，就必須嵌入頭檔iostream.h。

若要使用數(shù)學(xué)函數(shù)，如求絕對值函數(shù)abs()、fabs()，三角函數(shù)sin()、cos()、tan()，開平方函數(shù)sqrt()，對數(shù)值函數(shù)log()，以e為底的指數(shù)函數(shù)exp()，就要嵌入頭檔math.h。同樣，要使用輸入/輸出格式控制函數(shù)setw()/setprecision()，就要嵌入頭檔iomanip.h。【例2-14】系統(tǒng)函數(shù)應(yīng)用例題。從鍵盤輸入一個角度值，求出該角度的正弦值、余弦值和正切值。

分析：系統(tǒng)函數(shù)中提供了求正弦值、余弦值和正切值的函數(shù)——sin()、cos()及tan()函數(shù)的說明在頭檔math.h中。同樣，系統(tǒng)函數(shù)中也提供了輸入/輸出格式控制函數(shù)，如輸出域?qū)捒刂坪瘮?shù)setw()、輸出精度控制函數(shù)setprecision()，函數(shù)的說明在頭檔iomanip.h中。因此，需要用到這些系統(tǒng)函數(shù)時(shí)，就必須將該函數(shù)所屬的頭檔以#include<頭檔案名>或#include“頭檔案名”的形式寫在程式代碼開始部分。程式代碼如下：#include<iostream.h>#include<math.h>#include<iomanip.h>constdoublepi=3.14159265;voidmain(){ doublea,b; cin>>a; b=a*pi/180;cout<<"sin("<<a<<")="<<setw(10)<<sin(b)<<endl; cout<<"cos("<<a<<")="<<setw(10)<<cos(b)<<endl; cout<<"tan("<<a<<")="<<setw(10)<<tan(b)<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為輸入：30sin(30)=0.5cos(30)=0.866025tan(30)=0.57735

充分利用系統(tǒng)函數(shù)，可以大大減少編程的工作量，提高程式的運(yùn)行效率和可靠性。要使用系統(tǒng)函數(shù)，應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：①瞭解所使用的C++開發(fā)環(huán)境提供了哪些系統(tǒng)函數(shù)。不同的編譯系統(tǒng)提供的系統(tǒng)函數(shù)有所不同。②確定要使用的系統(tǒng)函數(shù)的聲明在哪個頭檔中。這也可以在庫函數(shù)參考手冊或聯(lián)機(jī)幫助中查到。

例如，在MSDNLibraryVisualStudio6.0中查找VC++6.0系統(tǒng)函數(shù)的分類列表：首先在“活動子集”欄選擇VisualC++Documentation，然後按如下路徑選擇：VisualC++Documentation→UsingVisualC++→VisualC++Programmer'sGuide→Run-TimeLibraryReference→Run-TimeRoutinesbyCategory→Run-TimeRoutinesbyCategory，如圖2-2。該幫助系統(tǒng)中將函數(shù)按如下分類列出：獲取參數(shù)（Argumentaccess）浮點(diǎn)支持（Floating-pointsupport）緩衝區(qū)操作（Buffermanipulation）輸入與輸出（Inputandoutput）位元組分類（Byteclassification）國際化（Internationalization）字元分類（Characterclassification）記憶體分配（Memoryallocation）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(Dataconversion)處理機(jī)與環(huán)境控制（Processandenvironmentcontrol）調(diào)試（Debug）查找與排序（Searchingandsorting）目錄控制（Directorycontrol）字串操作（Stringmanipulation）錯誤處理（Errorhandling）系統(tǒng)調(diào)用（Systemcalls）異常處理（Exceptionhandling）時(shí)間管理（Timemanagement）檔處理（Filehandling）圖2-2MSDNLibraryVisualStudio6.0窗口第3章數(shù)組3.1數(shù)組的基本概念3.2一維數(shù)組3.3多維數(shù)組3.4數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)3.5數(shù)組與字串3.6數(shù)組應(yīng)用舉例3.7構(gòu)造數(shù)據(jù)類型3.1數(shù)組的基本概念

數(shù)組是一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，是具有統(tǒng)一名稱和相同類型的一組數(shù)據(jù)元素的集合，它佔(zhàn)用連續(xù)記憶體單元進(jìn)行存儲。要引用數(shù)組中的特定位置或元素，就要指定數(shù)組中的特定位置或元素的位置號(positionnumber)。

圖3-1顯示了整型數(shù)組c的數(shù)組元素存儲分配。這個數(shù)組包含7個元素?？梢杂脭?shù)組名加上方括號([])中該元素的位置號來引用該元素。數(shù)組中的第一個元素稱為第0個元素。這樣，c數(shù)組中的第一個元素為c[0]，c數(shù)組中的第二個元素為c[1]，…，c數(shù)組中的第七個元素為c[6]。一般來說，c數(shù)組中的第i個元素為c[i-1]。圖3-1整型數(shù)組c的數(shù)組元素存儲分配示意

方括號中的位置號通常稱為下標(biāo)(subscript)。下標(biāo)應(yīng)為整數(shù)或整型運(yùn)算式。注意：帶下標(biāo)的數(shù)組名一般稱為下標(biāo)變數(shù)，可用於賦值語句的左邊。例如：

c[3]=72;3.2一維數(shù)組3.2.1一維數(shù)組的聲明數(shù)組在使用前必須先聲明。聲明一個一維數(shù)組的形式如下：

<類型識別字><數(shù)組名>[數(shù)組長度]其中：①數(shù)組名必須遵循C++語言對識別字的要求，其命名規(guī)則與其它變數(shù)名的相同。②數(shù)組長度是個常量運(yùn)算式，它規(guī)定了數(shù)組的大小，即所聲明的數(shù)組由多少個數(shù)據(jù)類型相同的存儲空間組成。

組成數(shù)組的對象稱為該數(shù)組的元素。數(shù)組元素可存儲的數(shù)據(jù)類型由聲明時(shí)指定的C++語言數(shù)據(jù)類型決定。數(shù)組的聲明為以後使用數(shù)組分配了存儲空間，數(shù)組中每個元素在內(nèi)存中是依次排列的。例如，intScore[50]；定義了名稱為Score的一維數(shù)組，該數(shù)組有50個元素，是int類型的。在聲明數(shù)組時(shí)，要注意數(shù)組的長度只能由常量運(yùn)算式來決定，不能是變數(shù)。即，數(shù)組的長度必須是確定的。例如：

intnMonth;floatfSales[nMonth*12];是錯誤的。這個聲明在編譯時(shí)編譯器會給出錯誤資訊。3.2.2一維數(shù)組中的元素訪問數(shù)組中的每個元素可以當(dāng)成普通的變數(shù)使用。訪問一維數(shù)組元素的形式如下：

<數(shù)組名>[下標(biāo)]

下標(biāo)就是元素索引值，它代表了要被訪問的數(shù)組元素在內(nèi)存中的相對位置。下標(biāo)值的允許範(fàn)圍從0開始到數(shù)組長度-1。下標(biāo)等於0代表要訪問的元素在數(shù)組的第1個位置上，下標(biāo)等於1代表要訪問的元素在數(shù)組的第2個位置上，依次類推。

例如，聲明一個長度為20的整型數(shù)組，並將數(shù)組中的各個元素按順序賦予從50到70以1遞增的數(shù)，即賦予數(shù)組的第0個元素的值為50，賦予數(shù)組的第1個元素的值為51，依此類推。寫出相應(yīng)的程式段。注意，必須有一個值從0開始，以1為增量，遞增到19的變數(shù)作為訪問數(shù)組時(shí)的下標(biāo)，這樣才能訪問到數(shù)組中所有的元素。

用一個簡單的for迴圈就可以做到這一點(diǎn)，而迴圈控制變數(shù)就是最好的下標(biāo)值。要按順序給數(shù)組元素賦予從50到70的值，也就是讓每個數(shù)組元素的值等於其下標(biāo)值加上50，所以只要將迴圈控制變數(shù)加上50賦予相應(yīng)的數(shù)組元素即可。程式段代碼如下：

intnData[20];for(intnIndex=0;nIndex<20;nIndex++)nData[nIndex]=nIndex+50;【例3-1】生成一個長度為10的連續(xù)偶數(shù)序列，該偶數(shù)序列從2開始。要求將此序列保存在數(shù)組中，並輸出此數(shù)組的每個元素的值。分析：顯然，先要聲明一個長度為10的數(shù)組。模仿上面的做法，可以用一個迴圈來解決對所有數(shù)組元素的訪問，關(guān)鍵在於生成數(shù)列。偶數(shù)列是個很簡單的數(shù)列，如果從0開始，則規(guī)律為：第i個數(shù)等於i*2(i=0，1，2，…)；如果從2開始，則規(guī)律為：第i個數(shù)等於i*2+2(i=0，1，2，…)。程式代碼如下：#include<iostream.h>voidmain(){ intnEven[10];//定義用於存放10個偶數(shù)的數(shù)組

intnIndex; for(nIndex=0;nIndex<10;nIndex++) nEven[nIndex]=nIndex*2+2; for(nIndex=0;nIndex<10;nIndex++) { cout<<nEven[nIndex]<<""; } cout<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為2 4 6 8 10 12 14 16 18 203.2.3一維數(shù)組的初始化變數(shù)可以在聲明時(shí)賦初值，數(shù)組也可以在聲明時(shí)給所有或部分?jǐn)?shù)組元素賦初始值。要給一維數(shù)組元素賦初始值，有如下兩種形式。形式1：

<類型識別字><數(shù)組名>[數(shù)組長度]={第0個元素值，第1個元素值,…,第n-1個元素值}

形式2：

<類型識別字><數(shù)組名>[]={第0個元素值，第1個元素值，…，第n個元素值}

第一種形式將聲明一個長度為“數(shù)組長度”的值的數(shù)組，然後將花括弧內(nèi)的值依次賦予數(shù)組的各個元素?；ɡɑ?nèi)只能是常量運(yùn)算式。如果花括弧中的常量運(yùn)算式的個數(shù)小於數(shù)組長度，則剩餘的數(shù)組元素就不被賦予初始值；如果花括弧中的常量運(yùn)算式的個數(shù)大於數(shù)組長度，則編譯器會給出錯誤資訊。第二種形式將聲明一個長度為n的數(shù)組，並將花括弧內(nèi)的n個值依次賦給數(shù)組的各個元素。【例3-2】一個班級有20名學(xué)生，所有學(xué)生的英語考試成績保存在一個一維數(shù)組中。編寫程式，求出該班學(xué)生的英語考試平均成績，並統(tǒng)計(jì)考試成績在90分以上(包括90分)的學(xué)生人數(shù)和不及格的學(xué)生人數(shù)。分析：為了統(tǒng)計(jì)平均成績，需要有個變數(shù)保存所有學(xué)生的成績總和。求總和的方法就是在對每個數(shù)組元素訪問時(shí)，將其值累加到這個變數(shù)中，然後由此變數(shù)除以學(xué)生人數(shù)即得平均成績。要統(tǒng)計(jì)考試成績90分以上的學(xué)生人數(shù)和不及格的學(xué)生人數(shù)，

需要分別設(shè)置兩個變數(shù)。在對每個數(shù)組元素進(jìn)行訪問時(shí)，如果元素值大於等於90，就將保存考試成績在90分以上的學(xué)生人數(shù)的變數(shù)值加1；如果元素值小於60，就將保存考試成績不及格的學(xué)生人數(shù)的變數(shù)值加1。程式代碼如下：#include<iostream.h>voidmain(){ intnScore[20]={90,88,45,92,76,59,89,93,60,51,91,65,82,74,92,35,66,78,62,91}; //用數(shù)組初始化的方法將成績存於數(shù)組nScore中

intnUnPassedCount=0; //定義記錄不及格人數(shù)的變數(shù)

intnHighScoreCount=0;//定義記錄90分以上人數(shù)的變數(shù)

intnSum=0; //定義求和的變數(shù)for(intni=0;ni<20;ni++) { nSum+=nScore[ni]; if(nScore[ni]<60) nUnPassedCount++; if(nScore[ni]>=90) nHighScoreCount++; } cout<<"平均分?jǐn)?shù)為："<<(float)nSum/20<<endl; //將總和除以20就是平均成績。注意這裏為了得到精確的結(jié)果，//使用了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換將nSum從int型轉(zhuǎn)換成float型

cout<<"90分以上人數(shù)為："<<nHighScoreCount<<endl; cout<<"不及格人數(shù)為："<<nUnPassedCount<<endl;}程式運(yùn)行結(jié)果為平均分?jǐn)?shù)：73.9590分以上人數(shù)為：6不及格人數(shù)為：43.3多維數(shù)組3.3.1多維數(shù)組的聲明聲明一個多維數(shù)組的形式如下：

<類型識別字><數(shù)組名>[長度1][長度2]…[長度n]

同一維數(shù)組相同，多維數(shù)組的數(shù)組名必須遵循C++語言識別字的命名規(guī)則，常量運(yùn)算式中不能有任何變數(shù)出現(xiàn)。為了更直觀地介紹多維數(shù)組，下麵以二維數(shù)組為例。

聲明一個二維數(shù)組的形式如下：

<類型識別字><數(shù)組名>[第1維長度][第2維長度]

例如，語句floatfMatrix[3][4]將聲明一個數(shù)組名為fMatix且第1維長度為3、第2維長度為4的二維數(shù)組。在二維數(shù)組中，第1維常常稱為行，第2維常常稱為列。這樣，一個二維數(shù)組就可同一個二維表格對應(yīng)起來，如表3-1所示。

表3-1二維數(shù)組與表格

列行01230fMatrix[0][0]fMatrix[0][1]fMatrix[0][2]fMatrix[0][3]1fMatrix[1][0]fMatrix[1][1]fMatrix[1][2]fMatrix[1][3]2fMatrix[2][0]fMatrix[2][1]fMatrix[2][2]fMatrix[2][3]

可以這樣理解二維數(shù)組：如果只給出二維數(shù)組的第1維下標(biāo)，以一維數(shù)組來看二維數(shù)組，則這樣的數(shù)組中每個元素所代表的是另一個一維數(shù)組。例如，fMatrix[0]代表由4個f1oat類型的元素組成的另一個一維數(shù)組（數(shù)組名為fMatrix[0]，元素為fMatrix[0][0]、fMatrix[0][1]、fMatrix[0][2]、fMatrix[0][3]）。不難算出，fMatrix中共有3*4=12個fIoat型元素。這12個元素在內(nèi)存中其實(shí)也是按順序存放的：先存放fMatrix[0]的4個元素，緊接著存放fMatrix[1]的4個元素，最後存放fMatrix[2]的4個元素。3.3.2訪問多維數(shù)組中的元素要訪問多維數(shù)組中的元素，同樣需要指定要訪問的元素的下標(biāo)。多維數(shù)組的元素有多個下標(biāo)，其書寫形式如下：

<數(shù)組名>[第1維下標(biāo)][第2維下標(biāo)]…[第n維下標(biāo)]

下標(biāo)的值也是從0開始，不能超過該維的長度減1。下標(biāo)的值可以是任意運(yùn)算式的值，只要其值在該下標(biāo)的有效範(fàn)圍內(nèi)即可。

要訪問二維數(shù)組中的某個元素，必須給出該元素所在的行和列。例如，fMatrix[2][1]代表數(shù)組名為fMatrix的二維數(shù)組中位於第2(從0開始)行、第1(從0開始)列的元素。同一維數(shù)組一樣，二維數(shù)組的元素也可以當(dāng)成變數(shù)進(jìn)行賦值或參與各種運(yùn)算式的計(jì)算。3.3.3二維數(shù)組的初始化同一維數(shù)組一樣，二維數(shù)組也可以在聲明時(shí)賦初始值，其形式如下。形式1：

<類型識別字><數(shù)組名>[第1維長度][第2維長度]={第0個第2維數(shù)據(jù)組}，

{第1個第2維數(shù)據(jù)組}，…，{第n-1個第2維數(shù)據(jù)組}}

其中，n等於第1維長度。

形式2：

<類型識別字><數(shù)組名>[第1維長度][第2維長度]={第0個元素值，第1個元素值，…，第m個元素值}

其中，m小於或等於第1維長度乘以第2維長度。在兩種形式中，如果花括弧中給出的元素個數(shù)少於實(shí)際的元素個數(shù)，則剩餘的元素就不會被賦予初始值；如果花括弧中給出的元素個數(shù)大於實(shí)際的元素個數(shù)，則編譯器會給出錯誤資訊?！纠?-3】生成如下格式的方陣，將其存入二維數(shù)組中，並輸出這個二維數(shù)組所有元素的值。

12345109876111213141520191817162122232425

分析：注意到這個方陣的規(guī)律在於，偶數(shù)行中的元素按昇冪排列，奇數(shù)行中的元素按降序排列，只要逐行處理方陣中的元素，即可得到這種方陣。為了訪問二維數(shù)組中的所有元素，應(yīng)使用二重嵌套迴圈。外層迴圈的迴圈控制變數(shù)作為當(dāng)前行，內(nèi)層迴圈的迴圈控制變數(shù)作為當(dāng)前列。在顯示這個二維數(shù)組時(shí)，為了得到理想的顯示效果，要對不同的元素指定不同的顯示位置。程式代碼如下：#include<iostream.h>voidmain(){ intnRow; //控制行的變數(shù)

intnCol; //控制列的變數(shù)

intnMatrix[5][5]; //聲明二維數(shù)組

for(nRow=0;nRow<5;nRow++){ for(nCol=0;nCol<5;nCol++) { if(nRow%2==0) nMatrix[nRow][nCol]=nRow*5+nCol+1; else nMatrix[nRow][4-nCol]=nRow*5+nCol+1; } } for(nRow=0;nRow<5;nRow++) {for(nCol=0;nCol<5;nCol++) { cout<<nMatrix[nRow][nCol]; if(nMatrix[nRow][nCol]<10) //控制輸出1位數(shù)與2位數(shù)時(shí)的不同間隔

cout<<""; else cout<<""; } cout<<endl; //每輸出一行後換行

}}程式運(yùn)行結(jié)果為

1 23 4 510 9 8 7 611 12 13 14 1520 19 18 17 162122 23 24 253.4數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)

在C++語言中，將整個數(shù)組作為參數(shù)傳遞給函數(shù)要涉及到指針的概念。有關(guān)內(nèi)容將在本書的第6章進(jìn)一步討論，這裏只結(jié)合數(shù)組參數(shù)的傳遞過程做簡單介紹。要將數(shù)組作為參數(shù)傳遞給函數(shù)，可由不帶方括號的數(shù)組名進(jìn)行。例如，如果數(shù)組聲明如下：intnMatrix[20];則將數(shù)組傳遞給函數(shù)，可用下列函數(shù)調(diào)用語句：myArray(nMatrix，20);要傳遞數(shù)組，大體上有以下兩種形式。形式1：<類型識別字><函數(shù)名>(類型識別字?jǐn)?shù)組名[]，int長度)形式2：<類型識別字><函數(shù)名>(類型識別字?jǐn)?shù)組名[長度])

第一種形式適於處理不同長度的數(shù)組，數(shù)組的實(shí)際長度通過另一個參數(shù)傳遞給函數(shù)；而第二種形式只可用於傳遞長度固定的數(shù)組。不管哪一種形式，傳遞給函數(shù)的都不是數(shù)組本身，而是保存數(shù)組第0個元素的記憶體單元的地址(即存儲數(shù)組的起始地址)。通過傳遞數(shù)組的開始地址，被調(diào)用函數(shù)可得到實(shí)際數(shù)組的準(zhǔn)確存放位置。因此，被調(diào)用函數(shù)在函數(shù)體中修改數(shù)組元素時(shí)，實(shí)際上是修改原記憶體地址中的數(shù)組元素。

數(shù)組名的值實(shí)際上就是保存數(shù)組中第1個元素的記憶體地址的變數(shù)，這樣的變數(shù)稱為指針型變數(shù)。當(dāng)進(jìn)行數(shù)組傳遞時(shí)，實(shí)際參數(shù)將此地址值傳遞給形式參數(shù)，使形式參數(shù)同實(shí)際參數(shù)指向同一記憶體地址。這樣在函數(shù)中如果改變數(shù)組中某個元素的值，在函數(shù)外數(shù)組中該元素的值也發(fā)生改變。

儘管函數(shù)調(diào)用按地址傳遞整個數(shù)組，但各個數(shù)組元素和簡單變數(shù)一樣是按值傳遞。這種簡單的單個數(shù)據(jù)稱為下標(biāo)變數(shù)或標(biāo)量(scalar)。要將數(shù)組元素傳遞給函數(shù)，可用數(shù)組元素的下標(biāo)名作為函數(shù)調(diào)用中的參數(shù)。數(shù)組元素、數(shù)組名與作為函數(shù)形式參數(shù)的數(shù)組名的這種關(guān)係可用圖3-2來表示。

鑒於上述原因，必須考慮在函數(shù)體內(nèi)對作為形式參數(shù)傳遞而來的數(shù)組的操作。如果函數(shù)體內(nèi)所有對作為形式參數(shù)傳遞而來的數(shù)組的操作只有讀操作沒有寫操作，則不會有任何問題。但如果要改變數(shù)組元素的值，就必須考慮函數(shù)的調(diào)用者是否允許函數(shù)改變數(shù)組元素的值。如果不允許，在函數(shù)內(nèi)部必須將數(shù)組複製，所有的更改操作只能對複製品進(jìn)行。

【例3-4】某次歌唱比賽有5名選手參加，有6名評委分別為選手打分，得分如表3-2。

表3-2歌唱比賽記分表評委號

選手號12345619.319.209.009.409.359.2029.719.529.509.669.499.5738.898.809.109.258.909.0049.389.509.409.209.908.9059.308.849.409.459.108.89

規(guī)定的積分規(guī)則是：每位選手去掉一個最高分，再去掉一個最低分，然後取剩下的得分的平均分。編寫程式計(jì)算各選手的成績，並在窗口輸出選手號和成績。分析：由於二維數(shù)組同二維表格有對應(yīng)關(guān)係，可以用一個二維數(shù)組保存所有評委給所有選手評出的成績。這樣，數(shù)組下標(biāo)的第1維(行)代表的就是選手號——i，第2維(列)代表的是評委號——j。