函數(二) 函數的重載 函數的變數 參照與函數 2012.12 綠園.

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1 函數(二) 函數的重載 函數的變數 參照與函數 綠園

2 函數(二) 函數的重載 函數的變數 參照與函數

3 函數的重載 C++辨別某一函數是否與另一函數相同，是藉由比對函數的特徵資料，包括函數的名稱和其所用的引數列。底下為三個不同的函數：
// (1) 找出兩整數的最大值 int max(int a, int b); // (2) 找出兩浮點數的最大值 float max(float a, float b); // (3) 找出三整數的最大值 int max(int a, int b, int c);

4 函數(二) 函數的重載 函數的變數 參照與函數

5 函數變數的種類 依變數宣告的位置所在可分為 依變數在記憶體中的儲存方式來分 區域變數(Local) 外部變數(Exernal)
動態(auto)—利用堆疊來存放 靜態(static)—有一固定之存放位置 暫存器(register)—存放在cpu中的暫存器，速度快。

6 區域變數（Local） 又稱「自動變數」(auto)，只在變數所在之函數中可使用。
auto int i; char ch; static：配置有固定的記憶體空間來存放，資料不會因函數執行完而消失。此方式所建立之變數稱為「定義」。 static int i; static char ch;

7 區域變數 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void func(void); int main(void) { int a=100; cout <<"before the func, a= " <<a <<endl; func(); cout <<"after the func, a=" <<a <<endl; system("PAUSE"); return 0; } void func(void) { int a=300; cout <<"in the func, a=" <<a <<endl; return; 區域變數 執行結果： before the func, a=100 in the func, a=300 after the func, a=100

8 靜態區域變數 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void func(void); int main(void) { func(); func(); system("PAUSE"); return 0; } void func(void) { static int a=10; cout <<"in the func, a=" <<a <<endl; a+=20; return; 執行結果： in the func, a=10 in the func, a=30 in the func, a=50

9 外部變數（External、Global）
可作為函數與函數之間傳遞或共同使用的通道，使用範圍由變數的定義處開始向下到程式結束。 extern：外部變數 可作為函數與函數之間傳遞或共同使用的通道 可跨檔案使用 管理若不當，容易產生混亂 static extern：靜態外部變數 只可在一檔案中使用 一般會定義在程式一開始的地方，讓所有函數皆可用

10 外部變數的宣告（extern） int main (void) { extern int i; //經由宣告後才可使用外部變數i … …
star(); } func() //無法使用外部變數i { … … } int i; //定義外部變數i star() //外部變數i的活動範圍 { i++;

11 靜態外部變數的宣告（static） int main (void) { star(); … … }
static int i; //定義靜態外部變數i func() //以下為外部變數i的活動範圍 { … … } star() { i++;

12 外部變數 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void func(void); int main(void) { extern int a; cout <<"before the func, a=" <<a <<endl; func(); cout <<"after the func, a=" <<a <<endl; system("PAUSE"); return 0; } int a=100; void func(void) { a=300; cout <<"in the func, a=" <<a <<endl; return; 外部變數 執行結果： before the func, a=100 in the func, a=300 after the func, a=300

13 引數傳遞 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void add10(int, int); int main(void) { int a=3, b=5; cout << "before the add10:\n"; cout <<" a=" <<a <<" b=" <<b <<endl; add10(a,b); cout << "after the add10:\n"; system("PAUSE"); return 0; } void add10(int a, int b) { a=a+10; b=b+10; return; 執行結果： before the add10: a=3 b=5 after the add10:

14 暫存器變數（register） 利用CPU的暫存器來存放資料，處理速度比較快。
暫存器變數的活動範圍只有在所屬的左、右大括號中所包圍起來的區段。 int main(void) { register int i; … … star(); } star() main()函數中i的活動範圍 star()函數中i的活動範圍

15 函數(二) 函數的重載 函數的變數 參照與函數

16 參照與函數(一) 在函數間傳遞的引數，一般都是以「傳值呼叫」的方式，編譯器會將欲傳入函數的引數值另行複製一份，供呼叫的函數使用，因此不管如何改變這個傳進函數中的引數值，都不會更動到原先變數的值。

17 引數傳遞 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void add10(int, int); int main(void) { int a=3, b=5; cout << “before the add10:\n”; cout <<“ a=” <<a <<“ b=” <<b <<endl; add10(a,b); cout << “after the add10:\n”; system(“PAUSE”); return 0; } void add10(int a, int b) a=a+10; b=b+10; return; 執行結果： before the add10: a=3 b=5 after the add10:

18 參照與函數(二) 「參照」(reference)就像是變數的暱稱或別名，可以代替某個變數。在程式中可使用變數的參照名稱來直接存取變數。
參照的宣告方式如下: int a; int &ref = a; 或 int& ref = a;

19 參照使用 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; int main() { int num=5; int &ref=num; cout << "Before process ..." << endl; cout << " num = " << num << endl; cout << " ref = " << ref << endl; ref=ref+10; cout << "After process ..." << endl; system("pause"); return 0; } 執行結果： Before process… num = 5 ref = 5 After process… num = 15 ref = 15

20 參照傳遞 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; void add10(int &, int &); int main(void) { int a=20, b=50; cout << " before the add10:\n"; cout << " a=" <<a <<" b=" <<b <<endl; add10(a,b); cout << "after the add10:\n"; cout <<" a=" <<a <<" b=" <<b <<endl; system("PAUSE"); return 0; } void add10(int &i, int &j) i=i+10; j=j+10; return; 執行結果： before the add10: a=20 b=50 after the add10: a=30 b=60

21 傳回參照 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; int& max(int&, int&); int main(void) { int a=3, b=5; cout << " max = " << max(a,b) <<endl; max(a,b) = 100; cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; system("PAUSE"); return 0; } int& max(int& i, int& j) if(i>j) return i; else return j; 執行結果： max = 5 a = 3 b = 100

22 兩數交換 執行結果： #include <iostream> #include <cstdlib>
using namespace std; ____ swap(_______________); int main(void) { int a=3, b=5; cout << "before swap ... \n"; cout << " a=" <<a <<" b=" <<b <<endl; swap(a,b); cout << "after swap ... \n"; cout <<" a=" <<a <<" b=" <<b <<endl; system(“PAUSE”); return 0; } ____ swap(_______________) 執行結果： before swap ... a=3 b=5 after swap ... a=5 b=3

23 隨堂練習(一) – 還是質數 設計一程式，包含一個副程式，能判斷傳入的整數是否為質數，而主程式能
(1) 找出 1~1000 中的質數，每十個列一排。 (2) 如果質數滿足 2p-1 時，稱為梅森尼質數 (Mersenne Prime)。       找出前八個梅森尼質數。

24 遞迴函數 -- 河內塔（一） 河內塔是根據一個傳說形成的一個問題：有三根桿子A，B，C。A桿上有N個(N>1)穿孔圓盤，盤子的尺寸由下到上依次變小，如下圖。 　 現在，想要把桿子 'A' 上的盤子移動到桿子 'C'，而且盤子的移動規則是：每次只能移動一個圓盤； 大盤子不能疊在小盤子上面。 當然，任何盤子皆可以臨時置於B桿，也可將從A桿移出的圓盤重新移回A桿，但都必須遵循上述兩條規則。 現在，請你寫一個能夠描述盤子搬動過程的程式。 　

25 遞迴函數 -- 河內塔（二） 事實上，若有n個盤子，則移動完畢所需之次數為2^n - 1，所以當盤數為64時，則所需次數為：264 – 1 次。 演算法如下：(n個盤子，由Ａ搬到Ｃ，可暫放Ｂ。) Hanoi(n, A, C, B) { if (n == 0) then return;    else       {  Hanoi(n-1, A, B, C);          Move disk n form A to C;          Hanoi(n-1, B, C, A); } }