基于Linux的C++ Part3:函数

骑猪看日落 2023-01-22 15:48 24阅读 0赞

### Part3:函数 ###

*  3.1 函数声明，调用与定义
 *   *  函数调用
     *  函数实现实例
 *  3.2 函数调用规范
 *   *  函数调用示例
     *  值传递机制
     *  函数调用栈框架
 *  3.3 编程实践

# 3.1 函数声明，调用与定义 #

## 函数调用 ##

*  函数调用：主调（客户）函数与被调（服务器）函数  
    函数调用时的参数与返回值  
    例一：`Swap( a, b )`; 无返回值  
    例二：`n = Add( a, b )`; 有返回值
 *  函数原型  
    函数的实现与调用格式说明：作为函数接口 一般出现在头文件中。  
    格式：`函数返回值类型 函数名称( 形式参数列表 );`  
    例一：`int Add( int x, int y )`;  
    例二：`void Swap( int x, int y )；`  
    例三：`void Compute();`
 *  函数实现  
    函数定义，使用编程语言给出函数的执行步骤
 *  函数返回值  
    函数完成后带回来的结果  
    主调函数可以使用
 *  谓词函数  
    返回 bool 类型值的函数  
    目的：表达某项任务是否完成或某个条件是否满足
 *  函数重载（C++）  
    定义同名但参数不完全相同的函数  
    示例：

int Max( int x, int y );

char Max( char x, char y );

bool Max( bool x, bool y );

## 函数实现实例 ##

*  Add 求和函数  
    编写函数 Add，求两个整数之和

int Add( int x, int y ) 
    {  
    	int t; 
    	t = x + y; 
    	return t; 
    }

*  Compare 比较函数  
    编写函数 Compare，比较两个整型数据 x、y 的大小。若 x 等于 y 返回 0，若 x 大于 y 返回 1，若 x 小于 y 返回 -1

int Compare(int x,int y)
    { 
    	if (x==y){ 
    		return 0;
    	}
    	else if (x>y){ 
    		return 1;
    	}
    	else{ 
    		return -1;
    	}
    }

*  Swap 互换函数  
    编写函数 Swap，互换两个整型数据 x、y 的值

void Swap(int x,int y){ 
    	int t;
    	t=x;
    	x=y;
    	y=t;
    }

*  谓词函数  
    编写函数 IsLeap，判断某个给定年份是否为闰年

bool IsLeap(int year){ 
    	return year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0;
    }

# 3.2 函数调用规范 #

## 函数调用示例 ##

编写程序将用户输入的两个整数相加，要求尽可能使用函数将程序中的操作独立出来  
逻辑思考方式：从整体面向局部

#include <iostream>
    using namespace std;
    void Welcome();
    int GetInteger(int idx ););
    int Add(int x,int y);
    void Result();
    int main(){ 
        int a,b,sum;
        Welcome();
        a = GetInteger(1);
        b = GetInteger(2);
        sum = Add (a,b);
        cout << sum << endl;
        return 0;
    }
    
    void Welcome(){ 
        cout<<"Give me two integer, I will tell you the sum\n";
    }
    
    int GetInteger(int idx){ 
        int t;
        cout << "Please input the No: \n";
        cin >> t;
        cout <<"Your input is: " << t << endl;
        return t;
    }
    
    int Add(int x,int y){ 
        int add;
        add = x+y;
        return add;
    }
    
    void Result(){ 
        cout<<"The sum is : \n";
    }

运行结果：
    Give me two integer, I will tell you the sum
    Please input the No: 
    10
    Your input is: 10
    Please input the No: 
    20
    Your input is: 20
    30

## 值传递机制 ##

*  形式参数即整型 x和y 在函数调用时才分配存储空间，并接受实际参数的值

int Add( int x, int y )

*  实际参数可以为复杂的表达式，在函数调用前获得计算
 *  形式参数与实际参数可同名，也可不同名
 *  参数较多时，实际参数值逐一赋值，它们必须保持数目、类型、顺序的一致
 *  值的赋值过程是单向不可逆的，即只能是实际参数向形式参数赋值，函数内部对形式参数值的修改不会反映到实际参数中去
 *  函数参数一般为函数输入集的一部分，函数输出集一般使用返回值表示，只有使用特殊的手段才可以将函数参数作为函数输出集的一部分

## 函数调用栈框架 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

# 3.3 编程实践 #

*  1.编写函数IsPrime，判断某个大于2的正整数是否为素数。

#include <iostream>
    using namespace std;
    void Welcome();
    int GetInteger();
    void IsPrime(int x);
    
    int main() { 
    	int n;
    	Welcome();
    	n=GetInteger();
    	if (n == -1) { 
    		cout << "Fail\n";
    	}
    
    	else { 
    		IsPrime(n);
    	}
    	
    	return 0;
    }
    
    void Welcome() { 
    	cout << "This is a program to judge a integer(>0) is a prime.\n";
    }
    
    int GetInteger() { 
    	int a;
    	cout << "Please input an integer > 2\n";
    	cin >> a;
    	if (a<=2) { 
    		cout << "Error Input!!!!" << endl ;
    		return -1;
    	}
    	else { 
    		return a;
    	}
    }
    
    void IsPrime(int x) { 
    	int i;
    	int not_prime=0;
    
    
    	for (i = 2; i < x; i++) { 
    		if (x % i == 0) { 
    			not_prime++;
    		}
    	}
    
    	if (not_prime == 0) { 
    		cout << x << " is prime\n";
    	}
    
    	else
    		cout << x << " is not prime\n";
    }

运行结果1：
    This is a program to judge a integer(>0) is a prime.
    Please input an integer > 2
    1
    Error Input!!!!
    Fail
    
    运行结果2：
    This is a program to judge a integer(>0) is a prime.
    Please input an integer > 2
    100
    100  is not prime
    
    运行结果3：
    This is a program to judge a integer(>0) is a prime.
    Please input an integer > 2
    150
    150  is not prime
    
    运行结果4：
    This is a program to judge a integer(>0) is a prime.
    Please input an integer > 2
    31
    31  is prime

*  2.编写函数gcd与lcm，分别求两个正整数的最大公约数与最小公倍数。

#include <iostream>
    using namespace std;
    void Welcome();
    int GetInteger(int i);
    int Greatest_Common_Divisor(int x, int y);
    int Least_Common_Multiple(int x, int y);
    
    int main() { 
    	int a,b;
    	int gcd, lcm;
    	Welcome();
    	a = GetInteger(1);
    	if (a == -1) { 
    		cout << "The 1st integer is wrong!\n";
    		return 0;
    	}
    	b = GetInteger(2);
    	if (b == -1) { 
    		cout << "The 2nd integer is wrong!\n";
    		return 0;
    	}
    	gcd=Greatest_Common_Divisor(a, b);
    	cout << "The Greatest common divisor of " << a << " and " << b << " is " << gcd << endl;
    	lcm = Least_Common_Multiple(a, b);
    	cout << "Least common multiple of " << a << " and " << b << " is " << lcm << endl;
    	return 0;
    }
    
    void Welcome() { 
    	cout << "This is a program to get Greatest common divisor and Least common multiple of two integers.\n";
    }
    
    int GetInteger(int i) { 
    	int a;
    	cout << "Please input an integer > 0 \n";
    	cin >> a;
    	cout << "No." << i << " is " << a << endl;
    	if (a <= 0) { 
    		cout << "Error Input!!!!" << endl;
    		return -1;
    	}
    	else { 
    		return a;
    	}
    }
    
    int Greatest_Common_Divisor(int x, int y) { 
    	int i;
    	int min = 0;
    	int max = 0;
    	int d = 0;
    	
    	min = x < y ? x : y;
    	max = x > y ? x : y;
    	for (i = 1; i <= min; i++) { 
    		if ((min % i == 0)&&( max % i == 0)){ 
    			d = i;
    		}
    	}
    	return d;
    }
    
    int Least_Common_Multiple(int x, int y) { 
    	int i;
    	int min = 0;
    	int max = 0;
    	int m = 0;
    
    	min = x < y ? x : y;
    	max = x > y ? x : y;
    	for(i = max; i >= max; i++){ 
    		if ((i % min == 0) && (i % max == 0)) { 
    			m = i;
    			return m;
    		}
    	}
    }

运行结果1：
    This is a program to get Greatest common divisor and Least common multiple of two integers.
    Please input an integer > 0
    -7
    No.1 is -7
    Error Input!!!!
    The 1st integer is wrong!
    
    运行结果2：
    This is a program to get Greatest common divisor and Least common multiple of two integers.
    Please input an integer > 0
    3
    No.1 is 3
    Please input an integer > 0
    -2
    No.2 is -2
    Error Input!!!!
    The 2nd integer is wrong!
    
    运行结果3：
    This is a program to get Greatest common divisor and Least common multiple of two integers.
    Please input an integer > 0
    50
    No.1 is 50
    Please input an integer > 0
    100
    No.2 is 100
    The Greatest common divisor of 50 and 100 is 50
    Least common multiple of 50 and 100 is 100

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221020/91434369cc6b42d69b9a1010757746fe.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221020/87fd5b89c039404084ef2c846b676796.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221020/a6540dfb717f49509d19eae2b7140e2e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221020/ac7860158253452484484d750885236d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221020/a7c948a7009d4e4287b511848293d130.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221020/4dc660a061f544e0a52e5f615f848c34.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20221020/1203892eaa714e2694f0fe6d78974130.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20221020/9c762d38eec44190adbac4c899aff86f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tla2VfTWVtb3J5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20221020/9995ee2e1e9f496fad9df7eff65b57bb.png