2024年-C++函數(shù)遞推遞歸學習課件

《C++語言程序設計》第九講

函數(shù)、遞推、遞歸1大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞推遞推是計算機數(shù)值計算中的一個重要算法。大2思路：通過數(shù)學推導，將復雜的運算化解為若干重復的簡單運算，以充分發(fā)揮計算機長于重復運算的特點；遞推法特點：從一個已知的事實出發(fā)，按一定規(guī)律推出下一個事實，再從這個新的已知事實出發(fā)，再向下推出一個新的事實。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞推舉例（1）大3例:

(猴子吃桃問題)猴子第1天摘下若干桃子，當即吃了一半，還不過癮，

又多吃了一個。第2天早上又將剩下的桃子吃掉一半，

又多吃了一個。以后每天早上都吃了前一天剩下的一

半另加一個。到第10天早上想再吃時，就只剩下一個

桃子了。問第1天猴子共摘了多少桃子？5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸解題思路：大4假設用

S(i) 表示第

i 天沒吃之前的桃子數(shù)目；則S(1)

即為第

1 天所摘的桃子數(shù)；S(10)=S(9)*1/2

– 1 第 10天沒吃之前的桃子數(shù)S(2)=S(1)*1/2–

1第2天沒吃之前的桃子數(shù)S(3)=S(2)*1/2- 1第3天沒吃之前的桃子數(shù)……S(9)=S(8)*1/2-

1第9天沒吃之前的桃子數(shù)5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸一般形式：S(i)

=

S(i-1)

*

1/2–

1,大5i

=

2,

3,

…,

10;這個公式可用于知第

1

天沒吃之前的桃子數(shù)推算第

2

天沒吃之前的，再推算第

3天沒吃之前的，…….?，F(xiàn)在要求的是第

1

天沒吃之前的。能否倒過來，先知

第

10

天沒吃之前的的再反推第

9天沒吃之的，……，直到第

1

天沒吃之前的。為此將上式改寫為：S(i-1)=

2*(S(i)+1),

i=

10,9,8,…,25/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸程序：大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部 66大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸分析：一般形式：S(i-1)=

2*(S(i)+1),

i=

10,9,8,…,

2;初始：s2=1; //

S(10)=

1大7i

=9s1=2*(s2

+1);s2= s1;s1=2*(s2

+1);s2= s1;s1=2*(s2

+1);s2= s1;//

S(9)=

2*(S(10)+1)// s2=s1=S(9)//

S(8)=

2*(S(9)+1)// s2=s1=S(8)//

S(7)=

2*(S(8)+

1)// s2=s1=S(7)i

=8i

=7i

=6s1=2*(s2

+1);s2= s1;//

S(6)=

2*(S(7)+1)// s2=s1=S(6)5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸i

=

5大8s1=2*(s2

+1);s2= s1;//

S(5)=

2*(S(6)+1)// s2=s1=S(5)//

S(4)=

2*(S(5)+1)// s2=s1=S(4)//

S(3)=

2*(S(4)+1)// s2=s1=S(3)//

S(2)=

2*(S(3)+

1)// s2=s1=S(2)//

S(1)=

2*(S(2)+1)// s2=s1=

S(1)i

=4s1=2*(s2

+1);s2= s1;s1=2*(s2

+1);s2= s1;s1=2*(s2

+1);s2= s1;s1=2*(s2

+1);s2= s1;i

=3i

=2i

=15/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞推舉例（2）大9遞推數(shù)列

一個數(shù)列從某一項起，它的任何一項都可以用它前面的若干項來確定，這樣的數(shù)列稱為遞推數(shù)列，表示某項與其前面的若干項的關系就稱為遞推公式。例如自然數(shù)

1,2，…,n

的階乘就可以形成如下數(shù)列：1！，2！，3！，…,(n-1)!,n!另fact(n)

為n

階乘，依據(jù)后項與前項的關系可以寫出遞推公式： fact(n)

=

n

*

fact(n-1)

(通項公式)fact(1)

=

1

（邊界條件）5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞推算例（3）大10遞推算法程序實現(xiàn)：有了通項公式和邊界條件后，采用循環(huán)結構，從邊界條件出發(fā)，利用通項公式通過若干步遞推過程就可以求出結果；例：王小二自稱刀工不錯，有人放一張大的煎餅在砧板上，問他：“餅不許離開砧板，切

100

刀最多能分成多少塊？”5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸分析：切一刀大11切二刀切三刀

切四刀令

q(n)

表示切

n

刀能分成的塊數(shù)，由上圖可知q(1)

=1+1=

2q(2)=1+

1+2=

4q(3)=1+

1+2+

3=

7q(4)=

1+1+

2+3+4=

115/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸分析：切一刀大12切二刀切三刀

切四刀在切法上是讓每兩條線都有交點。用歸納法可得出q(n)

=

q(n-1)

+

nq(0)

=

1

(邊界條件)5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞推算例（3）參考程序：大135/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸遞歸算法在可計算理論中占有重要地位，它是算法設計的有力工具，對于拓展編程思路非常有用。就遞歸算法而言不涉及高深數(shù)學知識，只不過初學者建立起遞歸概念不太容易?？匆粋€簡單的例子：大145/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸有 5個人坐在一起，問第5個人多少歲？他說比第4 個人大兩歲。問第 4個人歲數(shù)，他說比第3個人大兩歲。問第3個人，又說比第2 個人大兩歲。問第2 個人，說比第

1 個人大兩歲。最后問第1 個人，他說是10 歲。請問第5個人多大？解題思路：假設用age(i) 表示第i 個人的歲數(shù)，則大15借助循環(huán)結構采用遞推方法求解！age(5)=age(4)+2;age(4)age(3)==age(3)age(2)++2;2;age(2)=age(1)+2;age(1)=10;5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸一般形式：age(n)=10age(n)=age(n-1)+2(n=1)(n>2)大165/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸分析：上述求解是從求解目標出發(fā)，即將第

n個人的年齡表示第(n-1)

個人的年齡，再回溯到第

（n-2）個人的年齡

……

直到第1

個人的年齡；（回溯階段）然后，采用遞推方法，從第

1

個人的已知年齡推算第

2

個人的年齡，在推算第

3 個人的年齡，直到推算出第

5 個人的年齡；（遞推階段）這是一個遞歸問題，對它的求解可以分成

回溯

和

遞推

兩個階段；顯而易見，如果不希望遞歸過程無限制的進行下去，必須有一個結束遞歸過程的條件；如：age(1)=10大175/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸計算年齡函數(shù)：int

age(int

n)大18{int

c;if(n==

1) { c

=

10;

}else{c

=

age(n

-

1)

+2;}return

c;}5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸調用大19在調用一個函數(shù)的過程中又出現(xiàn)直接或間接地調用該函數(shù)本身，稱為函數(shù)的遞歸（recursive）調用;C++允許函數(shù)的遞歸調用；例：int

f(int

x){inty,

z;z=

f(y);return

2

*

z;}5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸調用直接調用大20間接調用注意：上述兩種情況都是無終止的自身調用；顯然，

程序中不應該出現(xiàn)這種無終止的調用，而只應出現(xiàn)

有限次的，有終止的遞歸調用；可以用if語句控制，

實現(xiàn)遞歸調用結束；5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸函數(shù)包含遞歸調用的函數(shù)，稱為遞歸函數(shù)；計算年齡函數(shù):int

age(int

n){int

c;if(n==

1) { c

=

10;

}else

{c

=

age(n

-

1)

+2;}return

c;}大215/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸函數(shù)大22計算年齡遞歸函數(shù)執(zhí)行過程：age(5)=age(4)+2//c=

age(4)

+2=age(3)+2+2//c=

age(3)

+2=age(2)+2+2+

2//c

=

age(2)

+2=age(1)+2+2+

2+2；//

c

=

10;5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸計算年齡程序大235/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸算例（2）大24用遞歸方法計算

n!算法思路：若n=

10,

則n!

=

10

*

9!定義函數(shù)

fact(n)

表示計算

n！的函數(shù)，則有fact(n)=n*

fact(n-1),n>1fact(n)=1,n=0,n=1;5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸算例（2）大25階乘計算遞歸函數(shù)：iinntt

ffaacctt((iinnttnn)){{intc;if(cn==n=

*0

f||anct=(n=-11));

c

=1;

reelstuern

c;c

=

n

*

fact(n-1);returnc;}}結束遞歸條件5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸算例（3）大26用遞歸函數(shù)計算組合數(shù)：C(m,n)，即從

m

個數(shù)中取

n

個數(shù)的組合數(shù)；C(m,n)

=

C(m-1,

n)

+

C(m-1,n-1);C(m,n)

=0,

m

<

0,

n

<

0;C(m,n)

=1,

m

==n;C(m,n)

=

m,

n

=

1;5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸算例（3）大275/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸算例（4）大28例:

(猴子吃桃問題)猴子第1天摘下若干桃子，當即吃了一半，還不過癮，

又多吃了一個。第2天早上又將剩下的桃子吃掉一半，

又多吃了一個。以后每天早上都吃了前一天剩下的一

半另加一個。到第10天早上想再吃時，就只剩下一個

桃子了。問第1天猴子共摘了多少桃子？5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸解題思路：大29假設用

S(i) 表示第

i 天沒吃之前的桃子數(shù)目；則S(1)

即為第

1 天所摘的桃子數(shù)；S(10)=S(9)*1/2

– 1 第 10天沒吃之前的桃子數(shù)S(2)=S(1)*1/2–

1第2天沒吃之前的桃子數(shù)S(3)=S(2)*1/2- 1第3天沒吃之前的桃子數(shù)……S(9)=S(8)*1/2-

1第9天沒吃之前的桃子數(shù)5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸一般形式：S(i)

=

S(i-1)

*

1/2–

1,大30i

=

2,

3,

…,

10;這個公式可用于知第

1

天沒吃之前的桃子數(shù)推算第

2

天沒吃之前的，再推算第

3天沒吃之前的，…….?，F(xiàn)在要求的是第

1

天沒吃之前的。能否倒過來，先知

第

10

天沒吃之前的的再反推第

9天沒吃之的，……，直到第

1

天沒吃之前的。為此將上式改寫為：5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸一般形式：大31S(i-1)

=

2

*(S(i)

+

1),

i

=

2,3,4，…，10則S(1)

即為第

1 天所摘的桃子數(shù)；S(1)=2

*（S(2)+1）S(2)=2

* （S(3)+1）…S(8)=2

*（S(9)+1）S(10)=15/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸函數(shù)：intcount(int

n)大32{int

c;if(n

==

10)

c

=

1;elsec

=

2

*

(count(n+1)

+

1);return

c;}這樣可以嗎？有沒有問題？如果出現(xiàn)調用語句：count(11)

?5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸函數(shù)：intcount(int

n){int

c;if(

n

>

10

)

return

-1;

if(n

==

10)

c

=1;elsec

=

2

*(count(n+1)

+

1);return

c;}大335/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸遞歸方法大34遞歸實現(xiàn)：在時間和空間上的開銷比較大；但符合人們的思路，程序容易理解；遞歸函數(shù)：

只須寫出遞歸公式和遞歸結束條件（即邊界條件），即可很容易寫出遞歸函數(shù)；5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸局部變量和全局變量大35一個程序可以包括若干個源程序文件（文件模塊）；

每個源程序文件又包括若干個函數(shù)；在每個函數(shù)中和函數(shù)外都可以定義變量。這些在不同地方定義的變量是否都在程序的全部范圍

內有效？如果不是，他們的有效范圍是什么呢？5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸局部變量和全局變量大36局部變量在一個函數(shù)內部定義的變量是內部變量，它只在

本函數(shù)范圍內有效，換句話說只有在本函數(shù)內才能使

用它們，在此函數(shù)之外是不能使用這些變量的。同樣

的，在復合語句中定義的變量只在復合語句內范圍內

有效。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸float

f1(int

a){//函數(shù)f1intb,c;┆}charf2(int{inti,j;┆}intmain(){intm,n;┆{intp,q;┆}}b、c有效a有效x,

inty)i、j有效//函數(shù)f2x、y有效//主函數(shù)p、q在復合語句中有效m、n有效大375/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸a也只在f1函數(shù)中有效。其他函數(shù)不能調用。大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部38說明：(1)

主函數(shù)main中定義的變量(m,n)也只在主函數(shù)

中有效,不會因為在主函數(shù)中定義而在整個文件或

程序中有效。主函數(shù)也不能使用其他函數(shù)中定義的

變量。(2)

不同函數(shù)中可以使用同名的變量,它們代表不

同的對象,互不干擾。例如,在f1函數(shù)中定義了變量

b和c,倘若在f2函數(shù)中也定義變量b和c,它們在內存

中占不同的單元,不會混淆。(3)

可以在一個函數(shù)內的復合語句中定義變量,這些變量只在本復合語句中有效,這種復合語句也稱

為分程序或程序塊。(4)

形式參數(shù)也是局部變量。例如f1函數(shù)中的形參大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸大39(5)

在函數(shù)聲明中出現(xiàn)的參數(shù)名，其作用范圍只在本

行的括號內。實際上，編譯系統(tǒng)對函數(shù)聲明中的變量

名是忽略的，即使在調用函數(shù)時也沒有為它們分配存儲單元。

例如intmax(inta,intb);┆intmax(intx,int y){cout<<x<<y<<endl;cout<<a<<b<<endl;}//函數(shù)聲明中出現(xiàn)a、b//函數(shù)定義，形參是x、y//合法，x、y在函數(shù)體中有效//非法，a、b在函數(shù)體中無效編譯時認為max函數(shù)體中的a和b未經(jīng)定義。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸全局變量大40程序的編譯單位是源程序文件（.cpp）,一個源文

件可以包含一個或若干個函數(shù)。在函數(shù)內定義的變量是局部變量,而在函數(shù)之外定

義的變量是外部變量，稱為全局變量(globalvariable,也稱全程變量)。全局變量的有效范圍為從定義變量的位置開始到

本源文件結束。如5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸intp=1,q=5;//全局變量float

f //定義函數(shù)f11(a)inta;圍全局變量c1、c2的作用范圍(inta)大41{intb,c;┆}charc1,c2;charf2(int

x,inty)//定義函數(shù)f2{inti,j;┆}main(

)//主函數(shù){intm,n;┆}5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸大42p、q、c1、c2都是全局變量，但它們的作用范圍不

同，在main函數(shù)和f2函數(shù)中可以使用全局變量p、q、c1、c2，但在函數(shù)f1中只能使用全局變量p、q，而

不能使用c1和c2。在一個函數(shù)中既可以使用本函數(shù)中的局部變量，又

可以使用有效的全局變量。說明：(1)

設全局變量的作用是增加函數(shù)間數(shù)據(jù)聯(lián)系的渠

道。(2)

建議不在必要時不要使用全局變量，因為：①

全局變量在程序的全部執(zhí)行過程中都占用存儲單元，而不是僅在需要時才開辟單元。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸大43②在程序設計中，在劃分模塊時要求模塊的內聚性強、與其他模塊的耦合性弱。即模塊的功能要單

一（不要把許多互不相干的功能放到一個模塊中），

與其他模塊的相互影響要盡量少，而用全局變量是

不符合這個原則的。一般要求把程序中的函數(shù)做成一個封閉體，除

了可以通過“實參——形參”的渠道與外界發(fā)生聯(lián)

系外，沒有其他渠道。這樣的程序移植性好，可讀性強。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部 44③使用全局變量過多，會降低程序的清晰性。在各個函數(shù)執(zhí)行時都可能改變全局變量的值，程序容易

出錯。因此，要限制使用全局變量。(3)

如果在同一個源文件中，全局變量與局部變量

同名，則在局部變量的作用范圍內，全局變量被屏

蔽，即它不起作用。變量的有效范圍稱為變量的作用域(scope)。歸納起

來，變量有4種不同的作用域:

文件作用域(filescope)、函數(shù)作用域(function

scope)、塊作用域

(block

scope)和函數(shù)原型作用域(functionprototype

scope)。文件作用域是全局的，其他三者是局部的。44大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸變量的存儲類別大45已介紹了變量的一種屬性——作用域，作用域是從

空間的角度來分析的，分為全局變量和局部變量。變量還有另一種屬性——存儲期(storageduration，也稱生命期)。存儲期是指變量在內存中

的存在時間。這是從變量值存在的時間角度來分析的。存儲期可以分為靜態(tài)存儲期(static

storageduration)和動態(tài)存儲期(dynamic

storageduration)。這是由變量的靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲

方式?jīng)Q定的。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸存儲方式大46靜態(tài)存儲方式是指在程序運行期間，系統(tǒng)對變量分配固定的存儲空間。動態(tài)存儲方式則是在程序運行期間，系統(tǒng)對變量動

態(tài)地分配存儲空間。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸存儲方式先看一下內存中的供用戶使用的存儲空間的情況。這個存儲空間可以分為三部分，即：(1)

程序區(qū)(2)

靜態(tài)存儲區(qū)(3)

動態(tài)存儲區(qū)大475/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸靜態(tài)存儲區(qū)大48數(shù)據(jù)分別存放在靜態(tài)存儲區(qū)和動態(tài)存儲區(qū)中。全局變量全部存放在靜態(tài)存儲區(qū)中，在程序開始執(zhí)行

時給全局變量分配存儲單元，程序執(zhí)行完畢就釋放這

些空間。在程序執(zhí)行過程中它們占據(jù)固定的存儲單元，而不是

動態(tài)地進行分配和釋放。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸動態(tài)存儲區(qū)大49在動態(tài)存儲區(qū)中存放以下數(shù)據(jù)：①函數(shù)形式參數(shù)。在調用函數(shù)時給形參分配存儲空間。②函數(shù)中的自動變量（未加static聲明的局部變量，

詳見后面的介紹）。③函數(shù)調用時的現(xiàn)場保護和返回地址等。

對以上這些數(shù)據(jù)，在函數(shù)調用開始時分配動態(tài)存儲空

間，函數(shù)結束時釋放這些空間。在程序執(zhí)行過程中，這種分配和釋放是動態(tài)的，如果在一個程序中兩次調用同一函數(shù)，則要進行兩次分配和釋放，而兩次分配給此函數(shù)中局部變量的存儲空間地址可能是不相同的。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸50大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部如果在一個程序中包含若干個函數(shù)，每個函數(shù)中的

局部變量的存儲期并不等于整個程序的執(zhí)行周期，它

只是整個程序執(zhí)行周期的一部分。根據(jù)函數(shù)調用的情況，系統(tǒng)對局部變量動態(tài)地分配和釋放存儲空間。在C++中變量除了有數(shù)據(jù)類型的屬性之外，還有存儲類別(storage

class)

的屬性。存儲類別指的是數(shù)

據(jù)在內存中存儲的方法。存儲方法分為靜態(tài)存儲和動態(tài)存儲兩大類。具體包含4種：自動的(auto)、靜態(tài)的(static)、寄存器的(register)和外部的(extern)。根據(jù)變量的存儲類別，可以知道變量的作用域和存儲期。50大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸自動變量大51函數(shù)中的局部變量，如果不用關鍵字static加以聲明，編譯系統(tǒng)對它們是動態(tài)地分配存儲空間的。函數(shù)的形參和在函數(shù)中定義的變量(包括在復合語

句中定義的變量)都屬此類。在調用該函數(shù)時，系統(tǒng)給形參和函數(shù)中定義的變量

分配存儲空間，數(shù)據(jù)存儲在動態(tài)存儲區(qū)中。在函數(shù)調

用結束時就自動釋放這些空間。如果是在復合語句中

定義的變量，則在變量定義時分配存儲空間，在復合

語句結束時自動釋放空間。因此這類局部變量稱為自

動變量(auto

variable)。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用register聲明寄存器變量一般情況下，變量的值是存放在內存中的。當程序中用到哪一個變量的值時，由控制器發(fā)出指令將內存中

該變量的值送到CPU中的運算器。經(jīng)過運算器進行運算，

如果需要存數(shù)，再從運算器將數(shù)據(jù)送到內存存放。如圖

所示。為提高執(zhí)行效率，C++允許將局部變量的放在CPU中的寄存器中，需要用時直接從寄

存器取出參加運算，不必再到內存中去存

取。這種變量叫做寄存器變量，用關鍵字register作聲明。但是，是建議性的；值大525/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用static聲明靜態(tài)局部變量大53有時希望函數(shù)中的局部變量的值在函數(shù)調用結束后不

消失而保留原值，即其占用的存儲單元不釋放，在下

一次該函數(shù)調用時，該變量保留上一次函數(shù)調用結束

時的值。這時就應該指定該局部變量為靜態(tài)局部變量

(static

local

variable)。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸大545/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸先后3次調用f函數(shù)時，b和c的值如書中表所示。大555/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸靜態(tài)局部變量說明(1)

靜態(tài)局部變量在靜態(tài)存儲區(qū)內分配存儲單元。

在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量（即動態(tài)局部變量）屬于動態(tài)存儲類別，存儲在動態(tài)存儲

區(qū)空間(而不是靜態(tài)存儲區(qū)空間)，函數(shù)調用結束后

即釋放。(2)

為靜態(tài)局部變量賦初值是在編譯時進行值的，

即只賦初值一次，在程序運行時它已有初值。以后

每次調用函數(shù)時不再重新賦初值而只是保留上次函

數(shù)調用結束時的值。而為自動變量賦初值，不是在

編譯時進行的，而是在函數(shù)調用時進行，每調用一

次函數(shù)重新給一次初值大連，理工相大學當盤錦校于區(qū)基執(zhí)礎教行學部一次賦值語句。

5656大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸(3)

如果在定義局部變量時不賦初值的話，對靜態(tài)局部變量來說，編譯時自動賦初值0(對數(shù)值型變量)或空字符(對字符型變量)。而對自動變量來說，如

果不賦初值，則它的值是一個不確定的值。這是由于每次函數(shù)調用結束后存儲單元已釋放，下次調用時又重新另分配存儲單元，而所分配的單元中的值

是不確定的。大57(4)

雖然靜態(tài)局部變量在函數(shù)調用結束后仍然存在，但其他函數(shù)是不能引用它的，也就是說，在其他函數(shù)中它是“不可見”的。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸靜態(tài)局部變量使用大58在什么情況下需要用局部靜態(tài)變量呢？1.

需要保留函數(shù)上一次調用結束時的值。例如可以用下例中的方法求ｎ！。如：int

fac(int

n){

static

int

f=1;//f為靜態(tài)局部變量，函數(shù)結束//

時f的值不釋放//在f原值基礎上乘以nf=f*n;returnf;}5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸靜態(tài)局部變量使用大592.

如果初始化后，變量只被引用而不改變其值，則這時用靜態(tài)局部變量比較方便，以免每次調用時重新賦值。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用extern聲明外部變量大60全局變量(外部變量)是在函數(shù)的外部定義的，它的作用域為從變量的定義處開始，到本程序文件的末

尾。在此作用域內，全局變量可以為本文件中各個函

數(shù)所引用。編譯時將全局變量分配在靜態(tài)存儲區(qū)。有時需要用extern來聲明全局變量，以擴展全局變量的作用域。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸在一個文件內聲明全局變量提前引用聲明大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部61大連理工大學

盤錦校區(qū)基礎教學部5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸在多文件程序中聲明外部變量大62外部變量聲明分析下例：

file1.cppexternint a,b;intmain(

){cout<<a<<″,″<<b<<endl;return 0;}注意：file2.cppint a=3,b=4;┆extern

是用作變量聲明，而不是變量定義。它只是對一個已定義的外部變量作聲明，以擴展其作用域。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用extern擴展全局變量的作用域，雖然能為程序設

計帶來方便，但應十分慎重，因為在執(zhí)行一個文件中的大63函數(shù)時，可能會改變了該全局變量的值，從而會影響到另一文件中的函數(shù)執(zhí)行結果。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用static聲明靜態(tài)外部變量大64有時在程序設計中希望某些外部變量只限于被本文件引用，而不能被其他文件引用。這時可以在定義外部變量時加一個static聲明。例如：file1.cppstatic

int

a=3;int

main

(

){┆file2.cppextern

int

a;int

fun

(int

n){

┆a=a*n;┆}}5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸這種加上static聲明、只能用于本文件的外部變量（全局變量）稱為靜態(tài)外部變量。這就為程序的模塊化、

通用性提供了方便。如果已知道其他文件不需要引用本

文件的全局變量，可以對本文件中的全局變量都加上static，成為靜態(tài)外部變量，以免被其他文件誤用。大65需要指出，不要誤認為用static聲明的外部變量才采

用靜態(tài)存儲方式（存放在靜態(tài)存儲區(qū)中），而不加static的是動態(tài)存儲（存放在動態(tài)存儲區(qū)）。實際上，

兩種形式的外部變量都用靜態(tài)存儲方式，只是作用范圍不同而已，都是在編譯時分配內存的。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸存儲期和作用域大665/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸變量的聲明和定義大67關于聲明和定義：針對函數(shù)而言，函數(shù)的聲明是函數(shù)的原型，而函數(shù)的定義是函數(shù)功能的建立；在聲明部分出現(xiàn)的變量有兩種情況：一種是需要建立

存儲空間的（如

int

a

）；另一種是不需要建立存儲

空間的(extern

int

a

)；前者稱為定義性聲明，或簡稱定義；后者稱為引用性聲明；5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸為敘述方便，把建立存儲空間的聲明稱為定義；大68如:int

a;而把不需要建立存儲空間的聲明稱為聲明；如：extern

int

a;5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸外部變量定義和外部變量聲明的含義是不同的。外大69部變量的定義只能有一次，它的位置在所有函數(shù)之外，

而同一文件中的外部變量的聲明可以有多次，它的位置

可以在函數(shù)之內，也可以在函數(shù)之外。系統(tǒng)根據(jù)外部變

量的定義分配存儲單元。對外部變量的初始化只能在定

義時進行，而不能在聲明中進行。所謂聲明，其作用是

向編譯系統(tǒng)發(fā)出一個信息，聲明該變量是一個在后面定

義的外部變量，僅僅是為了提前引用該變量而作的聲明。extern只用作聲明，而不用于定義。5/7/2024第九講——函數(shù)、遞推、遞歸用static來聲明一個變量的作用有二：大70(1)對局部變量用static聲明，使該變量在本函數(shù)調用結束后不釋放，整個程序執(zhí)行期間始終存在，使其存儲期為程序的全過程。(2)全局變量用static聲明，則該變量的作用域只限于本文件模塊(即被聲明的文件中)。5