C++学习随笔5 基于过程编程（1）- 函数

基于函数的程序设计就称为基于过程的程序设计

1.函数机制

• 栈机制：

一个程序要运行，就要先将可执行程序文件装载到计算机的内存中。装载是操作系统掌控的，一般而言，操作系统将程序装入到内存后，将形成一个随时可以运行的进程空间。

一个运行的程序在内存中表示为四个空间区域：

代码区：存放程序的执行代码。所谓执行代码就是索引了的一个一个函数块代码，它由函数定义块的编译得到。

全局数据区：存放全局数据、常量、文字量、静态全局量和静态局部量。

堆区：存放动态内存，供程序随机申请使用。

栈区：存放函数数据区（即局部数据区），它动态地反应了程序运行中的函数状态，其运动轨迹正好用来观察函数的调用与返回。

调用一个函数，可以看作是一个栈中元素的压栈和退栈操作。然而，压栈之后的函数运行，可能导致其他函数被调用。因此，程序运行表现为栈中一系列元素的压栈和退栈。

最初，操作系统将main函数压入栈中，标志着程序运行的开始，等到最后main函数退栈，程序也就运行结束了。

• 函数指针：

数据指针（Pointer to Data）：指向数据区域的指针。

函数指针（Function Pointer）：指向代码区域的指针（也称为指向函数的指针（Pointer to Function））。

指针函数（Pointer Function）：返回指针类型的函数。  例如：int* f(int a);

运行中的程序，其中的每个函数都存放在代码区，占据着一个区域。故每个函数都有起始地址，函数指针与数据指针不能相互转换，通过函数指针可以调用所指向的函数。

 

函数指针定义：

函数有多少种类型，函数指针就有多少种类型。函数的类型表示是函数声明去掉函数名。 例如： void f();  类型就是 void ();

函数指针定义：
int (*gp) (int);        //定义一个名为gp的函数指针，容纳函数指针名的括号不能省

函数指针初始化：
int g(int);
int (*gp)(int) = g;    //其中g应该与指针gp所指向的函数类型相同

函数指针赋值：
int g(int);
int (*gp)(int);
gp = g;

函数指针声明：
typedef int (*Fun)(int a, int b);    //是函数指针的声明不是定义
因此：
int m(int, int);
Fun func = m;   //OK
Fun = m;          //错：不恰当地使用typedef 'Fun'

函数引用：
void g();
typedef void Fun();
Fun &f=g;
f();         //等价于g()

函数指针既可以作为参数传递，也可以作为数组的元素类型。

• 命令行与main参数

命令行重定向：

如果不专门指定设备，就是标准输入/输出，否则，“<”后面规定输入设备，“>”后面规定输出设备。

例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    for(int a,b; cin>>a>>b; cout<<a+b<<"\n");  
}

通过命令"ConsoleApplication1<abc.txt>>xyz.txt"，便可以从abc.txt文件中读入数据，而将输出追加到文件xyz.txt中（>则是不追加，每次清空）。

命令"ConsoleApplication1"则是默认使用标准输入/输出。

main参数：

int main(int argc, char**argv){......}

 第一项是表示传递的C-串有几个，第二项是表示具体的C-串数组

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char **argv)
{
  for(int i=0; i<argc; ++i)
      cout<<argv[i]<<endl;  
}

• 函数重载

只要参数个数不同，参数类型不同，参数顺序不同，函数就可以重载。然而，返回类型不同则不允许函数重载。

默认参数：

C++可以给函数声明中的参数使用默认参数。这样在函数调用时，对应的实参就可以省略。函数参数的默认值只能从后往前设置。

void func(int a=1, int b, int c=3, int d=4);   //错，a和b的位置违规
void func(int a, int b=2, int c=3, int d=4);  //ok

调用时，默认实参也只能从后往前逐个替换：
func(10, 15, 20, 30);           //ok
func();                         //错：a没有默认值，必须给出实参
func(12, 12);                   //ok: c和d默认
func(2, 15, , 20);              //错：d不默认则c也无资格默认