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oop8 function函式
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Outline 什麼是函式：function？ 函式的定義與型別宣告 遞迴式的函式 前置處理器：Preprocessor 標準函式庫
變數等級：storage class
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什麼是函式：function？
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函式的重要特性 函式的行為由定義函式的敘述集合決定, 其呼叫、傳引數的方式一定要依定義規範行使。
函式具有一般語言 (如：PASCAL) 的 function 及 procedure 的雙重功能。 函式的定義可以獨立寫成一個原始檔, 並個別編譯後再整體聯結在一起。 使用函式可以使程式更具結構化、更能相互支援、也更易除錯更易維護。
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函式的定義與型別宣告
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ANSI 函式定義與宣告
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函數的定義與宣告 【定義函數的語法】 函數型態 函數名稱 參數列 函數主體 函數型態 函數名稱(資料型態 參數1,資料型態 參數2, …)
函數型態 函數名稱(資料型態 參數1,資料型態 參數2, …) { // 函數主體 [return expression ;] } 函數型態 函數名稱 參數列 函數主體
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函數的定義與宣告 【呼叫函數的語法】 函數的宣告－－函數原型 函數名稱(引數1,引數2, …);
【呼叫函數的語法】 函數名稱(引數1,引數2, …); 函數的宣告－－函數原型 函數型態 函數名稱(資料型態 參數1,資料型態 參數2, …);
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函數範例
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C++的程式架構 #include < > #define 資料型態 函數1(參數列); // 函數原型，即函數的宣告
資料型態 函數1(參數列); // 函數原型，即函數的宣告 資料型態 函數2(參數列); // 函數原型，即函數的宣告 ．．． 全域變數的宣告; 資料型態 main(參數列) // 定義main函數 { 私有變數的宣告; 函數主體; return 運算式或值; } 資料型態 函數1(參數列) // 定義函數1 資料型態 函數2(參數列) // 定義函數2
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變數的能見度 全域（Global）變數 私有（Private）變數 範疇運算子（::）
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函式的傳回值 return
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return 的使用例
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return 的使用例
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使用函式的注意事項 函式定義時要同時宣告其型別 呼叫函式前要先宣告該函式 傳入函式的引數值, 其型別要與函式原定義一致
接收函式傳回值的變數, 其型別也要與函式一致
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使用函式的注意事項
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使用函式的注意事項
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定義與宣告的區別 函式的宣告是用來宣示函式的名稱、型別, 宣告後 compiler 會建立該函式的相關資料, 而在後來的呼叫時 compiler 才能順利的執行該程式。 函式的定義是程式中一個完整的個體, 用來訂定函式的名稱、引數個數、及函式的內容。函式的定義也具有函式宣告的功能。
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參數的傳遞 以值傳遞（Call By Value） 以址傳遞（Call By Address）
以參考值傳遞（Call By Reference）
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以值傳遞（Call By Value） int add(int x, int y) { x += y; return x; }
int i = 789, j = 876 ,r; r = add(80, 90); cout << "add(80,90) = " << r << endl; cout << "add(" << i << "," << j << ") = " << add(i, j) << endl; 【執行結果】 add(80,90) = 170 add(789,876) = 1665 int add(int x, int y) { x += y; return x; }
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以址傳遞（Call By Address） int add(int *x, int *y) { *x += *y; *y = -(*y);
int i = 789, j = 876; cout << "i = " << i << endl; cout << "j = " << j << endl; cout << "i + j = " << add(&i, &j) << endl; cout << "j = " << j << endl << endl; int add(int *x, int *y) { *x += *y; *y = -(*y); return *x; } 【執行結果】 i = 789 j = 876 i + j = 1665 i = 1665 j = -876
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以參考值傳遞（Call By Reference）
int i = 789, j = 876; cout << "i = " << i << endl; cout << "j = " << j << endl; cout << "i + j = " << add(i, j) << endl; cout << "j = " << j << endl << endl; int add(int &x, int &y) { x += y; y = -(y); return x; } 【執行結果】 i = 789 j = 876 i + j = 1665 i = 1665 j = -876
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式
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遞迴式的函式 程式未完, 接下頁
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遞迴式的函式 接上頁
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遞迴式的函式
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遞迴問題範例—河內之塔
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遞迴問題範例—河內之塔
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遞迴問題範例—河內之塔 程式未完, 接下頁
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遞迴問題範例—河內之塔 接上頁
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遞迴問題範例—河內之塔
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內嵌（inline）函數 #include <iostream.h>
inline int max(int x, int y); // 將max宣告為inline function void main(void) { int i = 789, j = 876; cout << "max(" << i << "," << j << ") = " << max(i, j) << endl; return; } inline int max(int x, int y) // 將max定義為inline function if (x > y){ return x; else{ return y;
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遞迴函數（Recursive Function）
cout << "5! = " << factorial(5) << endl; long factorial(int n) { if (n == 1){ return 1; // 當n等於1時同址呼叫 } else{ return n * factorial(n-1); // 當n大於1時呼叫factorial(n-1);
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主程式的引數 // 程式名稱: 9_func10.cpp // 程式功能: 測試argc, argv
#include <iostream.h> void main(int argc, char *argv[]) { int i; string s[5]; cout << "argc = " << argc << endl; for(i = 0; i < argc; i++){ s[i] = argv[i]; cout << "argv[" << i << "] = " << argv[i] << endl; cout << "s[" << i << "] = " << s[i] << endl; } return; 【執行結果】 D:\PROGRAM>9_FUNC7.EXE abc def argc = 3 argv[0] = D:\PROGRAM\9_FUNC7.EXE s[0] = D:\PROGRAM\9_FUNC7.EXE argv[1] = abc s[1] = abc argv[2] = def s[2] = def
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前置處理器：Preprocessor C 語言在程式進行編譯之前, 會先將程式中含有 # 記號的部份先行處理, 這個動作我們稱為前置處理 (Preprocess)。 執行前置處理的並不是 compiler, 而是前置處理器。一般都與 compiler 合併在一起。主要有 3 大功能：巨集 (MACRO) 指令、含括 (include) 檔案、和條件式編譯。
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巨集指令 #define 又稱代換 (Token Replacement) 指令
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有引數的巨集定義 有引數的巨集定義寫法：
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有引數巨集的使用例
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有引數巨集的使用例
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有引數的巨集與函式的比較
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利用巨集來除錯
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利用巨集來除錯
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#undef 的使用
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條件性編譯指令
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條件編譯的使用例
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條件編譯的使用例
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標準函式庫 math.h
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pow() 的使用例
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stdlib.h
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time.h
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time.h 的使用例
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程式執行的時間 利用 clock() 函式可計算程式執行的時間, 用來評估程式執行的效能。
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函數的應用 內建函數：亂數產生器rand( ) 與 random(n) 內建函數：日期與時間getdate( ) 與gettime( )
內建函數： ceil(x) 與floor(x) 內建函數： 平方根 sqrt(x) 內建函數： 次方 pow(x, y) 列印空白與列印空白列 布林函數 氣泡浮昇排序法 堆疊的實作（使用陣列） 堆疊的實作（使用鏈結串列結構）
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變數等級：storage class C 程式的結構與變數等級 內在 (auto) 變數 內在靜態 (static auto) 變數
外在 (external) 變數 靜態外在 (static extern) 變數 函式也是外在個體 register 變數
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C 程式的結構與變數等級 C 共有：auto、static auto、extern、static extern、及 register 5 種 class, 可以在變數宣告的同時指定其等級。
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內在變數的視野
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內在 (auto) 變數 內在變數的生命週期 內在變數的優缺點 區段 (Block) 的構造與視野
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區段 (Block) 的構造與視野
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block 中的 auto 變數
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block 中的 auto 變數
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內在靜態 (static auto) 變數 static auto 變數是在函式內部定義的。
auto 變數是以堆疊存放的, 必須在函式執行時才會存在, 所以稱為宣告 (declaration)。 但其他如 static auto、extern、static extern 等級的變數, 都是以固定的位址來存放, 而不是以堆疊存放, 在程式編譯時便配置空間, 稱為定義 (definition)。
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static auto 變數的使用例
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static auto 變數的使用例
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外在 (external) 變數
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外在變數的視野
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外在 (external) 變數 外在變數的生命週期 外在變數的優缺點
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外在變數的使用例
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外在變數的使用例
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外在變數的使用例
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外在變數的使用例 程式未完, 接下頁
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外在變數的使用例 接上頁
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外在變數的使用例
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靜態外在 (static extern) 變數
使變數只供單一檔案使用, 即使其它檔案內也定義同樣名稱的變數, compiler 也會把它當成是另一個變數處理, 達到完全 data hiding 效果。
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靜態外在變數的視野與生命期 靜態外在變數的視野只限於所定義的檔案內, 而其生命期則與一般外在變數相同。
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靜態外在變數的使用例 程式未完, 接下頁
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靜態外在變數的使用例 接上頁 程式未完, 接下頁
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靜態外在變數的使用例 接上頁
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靜態外在變數的使用例
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函式也是外在個體 函式要先定義。由函式定義開始至檔案結束的區間為該函式的自然視野。
任何不在函式自然視野內的程式部份, 若想呼叫該函式, 必須先以宣告來拓展函式的視野。 函式的宣告若在呼叫函式內部, 則視野只及於呼叫者本身。
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函式也是外在個體 函式的宣告若在呼叫函式外部, 則視野由宣告位置開始至檔案結束為止。
不同檔案的程式也可以透過宣告來使用在別的檔案中定義的函式。
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register 變數
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前置處理指令
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#include 【#include 語法】 #include <標準程式庫.h> #include "其他程式.h"
#include <iostream.h> #include "header1.h" #include "C:\cpp\header2.h"
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#if、#if define與#if !define
... #endif 【#if !define 語法】 #if !define 識別字 // 或 #ifndef 識別字 ... #endif
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#define 與 #undef 【#define 語法】 #define 識別字 識別字的替代字元或字串 ... #undef 識別字
#include <iostream.h> #define PI #define AREA(r) ((r)*(r)*(PI)) #define MAX(a, b) ((a > b) ? a : b) void main(void) { int r = 5; cout << "AREA(" << r << ") = " << AREA(r) << endl; cout << "MAX(88, 85) = " << MAX(88, 85) << endl; return; }
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#if、#if define與#if !define
// 程式名稱：10_ifndef1.cpp // 程式功能：#ifndef #include <iostream.h> #define PI #ifndef AREA #include "10_area.h" #endif #define MAX(a, b) ((a > b) ? a : b) void main(void) { int r = 5; cout << "AREA(" << r << ") = " << AREA(r) << endl; cout << "MAX(88, 85) = " << MAX(88, 85) << endl; return; } // 程式名稱：10_area.h // 程式功能：#define AREA(r) #define AREA(r) ((r)*(r)*(PI))
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程式檔的分割 全域（Global）變數 私有（Private）變數 內部連結 外部連結 static 名稱空間（Namespace）
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異常處理 【異常處理語法】 try{ // 判斷異常 … throw 運算式/引數/函數 // 丟出異常 }
catch(處理第1種異常型態的參數){ // 補抓異常 // 異常處理 catch(處理第2種異常型態的參數){ // 補抓異常 catch(…){ // 補抓異常
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異常處理 try{ if (!fin) // 檢查輸入檔fin是否成功開啟 throw "無法開啟輸入檔:"; else
cout << "此行不會被執行\n"; } catch(const char *message){ cout << message << argv[1] << endl;
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