形式参数和实际参数
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(formal parameter,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(可以是一个表达式)称为实际参数(actual parameter,简称实参)。
【例】调用函数时的数据传递。
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#include <iostream> using namespace std; int max( int x, int y) //定义有参函数max { int z; z=x>y?x:y; return (z); } int main( ) { int a,b,c; cout<< "please enter two integer numbers:" ; cin>>a>>b; c=max(a,b); //调用max函数,给定实参为a,b。函数值赋给c cout<< "max=" <<c<<endl; return 0; } |
运行情况如下:
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please enter two integer numbers:2 3↙ max=3 |
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,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,只有在发生函数调用时,函数max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,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max(3, a+b);但要求a和b有确定的值。以便在调用函数时将实参的值赋给形参。
3) 在定义函数时,必须在函数首部指定形参的类型(见示例程序第3行)。
4) 实参与形参的类型应相同或赋值兼容。例4.2中实参和形参都是整型,这是合法的、正确的。如果实参为整型而形参为实型,或者相反,则按不同类型数值的赋值规则进行转换。例如实参a的值为3.5,而形参x为整型,则将3.5转换成整数3,然后送到形参b。字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“值传递”,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存储单元。
请注意:实参单元与形参单元是不同的单元。下图表示将实参a和b的值2和3传递给对应的形参x和y。
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max函数过程中形参x和y的值变为10和15,调用结束后,实参a和b仍为2和3,见上图。
函数的返回值
1) 函数的返回值是通过函数中的return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数中去。
return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。
2) 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数值的类型。
3) 如果函数值的类型和return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类型。对数值型数据,可以自动进行类型转换。
函数调用的一般形式
函数调用的一般形式为:
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函数名([实参表列]); |
如果是调用无参函数,则“实参表列”可以没有,但括号不能省略。如果实参表列包含多个实参,则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等,类型应匹配(相同或赋值兼容)。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实参,对实参求值的顺序并不是确定的。
函数调用的方式
按函数在语句中的作用来分,可以有以下3种函数调用方式:
(1)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个值,只是要求函数完成一定的操作。如例4.1中的printstar( );
(2)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
函数调用作为一个函数的实参。如:
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m=max(a, max(b, c)); //max(b, c)是函数调用,其值作为外层max函数调用的一个实参 |
对被调用函数的声明和函数原型
在一个函数中调用另一个函数(即被调用函数)需要具备以下条件:
首先被调用的函数必须是已经存在的函数。
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“包含”到本文件中来。
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,且位置在主调函数之后,则必须在调用此函数之前对被调用的函数作声明。
所谓函数声明(declare),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,以便使编译能正常进行。
【例】对被调用的函数作声明。
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#include <iostream> using namespace std; int main( ) { float add( float x, float y); //对add函数作声明 float a,b,c; cout<< "please enter a,b:" ; cin>>a>>b; c=add(a,b); cout<< "sum=" <<c<<endl; return 0; } float add( float x, float y) //定义add函数 { float z; z=x+y; return (z); } |
运行情况如下:
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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、独立的函数单位。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(注意,不包括函数体)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,而只写形参的类型,如
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float add( float , float ); |
这种函数声明称为函数原型(function prototype)。使用函数原型是C和C++的一个重要特点。它的作用主要是: 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。
函数原型的一般形式为:
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函数类型 函数名(参数类型1, 参数类型2…); |
或
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函数类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2…); |
第(1)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(2)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所谓。上面程序中的声明也可以写成
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float add( float a, float b); //参数名不用x、y,而用a、b |
效果完全相同。
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。
两点说明:
1) 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用作正确性检查。
有经验的程序编制人员一般都把main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。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。
2) 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,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:
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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数外部 float f( float , float ); //因而作用域是整个文件 int i( float , float ); int main( ) {…} //在main函数中不必对它所调用的函数作声明 char letter( char c1, char c2) //定义letter函数 {…} float f( float x, float y) //定义f函数 {…} int i( float j, float k) //定义i函数 {…} |
如果一个函数被多个函数所调用,用这种方法比较好,不必在每个主调函数中重复声明。