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C++之函数,指针

函数

1,函数概述

作用:将一段经常使用的代码封装起来,减少重复代码

一个较大的程序,一般分为若干份程序块,每个模块实现特定的功能

2,函数的定义

函数的定义一般有五个步骤:

1,返回值类型

2,函数名

3,参数列表

4,函数体语句

5,return表达式

语法:

返回值类型 函数名 (参数列表)

{

      函数体语句;

      return  表达式;

}

举例: 

#include<iostream>
using namespace std;

//函数的定义
//加法函数,实现两个征信相加,并且将相加的结果返回
int add(int num1, int num2)//定义中的num1,num2称为形参
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}

3,函数的调用

功能:使用定义好的函数   

语法:函数名{参数}

示例:

//加法函数,实现两个征信相加,并且将相加的结果返回
int add(int num1, int num2)//定义中的num1,num2称为形参
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}

int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//调用add函数

int c = add(a, b);//调用时的a,b称为实际参数,简称实参
cout << "sum= " << c << endl;
system("pause");
return 0;
}

  总结:函数定义里小括号内称为形参,函数调用时传入的参数称为实参                                         

4,值传递

所谓值传递,就是函数调用时实参将数值传给形参

值传递的时候如果形参发生改变不会影响实参

示例:

void swap(int num1, int num2)
{
cout << "交换前" << endl;
cout << "num1= "<<num1 << endl;
cout << "num2= " << num2 << endl;

int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;

cout << "交换后" << endl;
cout << "num1= " << num1 << endl;
cout << "num2= " << num2 << endl;

//return:返回值不需要的时候,可以不写return
}

int main()
{
int a = 10;
int b = 20;

cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

swap(a, b);
//当我们在做值传递的时候,函数的形参发生改变,并不会影响实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

system("pause");
return 0;
}

5,函数的常见形式

常见的函数形式有四种

1,无参无返

2,有参无返

3,无参有返

4,有参有返

示例:

//函数的样式
//常见的函数形式有四种

//1,无参无返
void test1()
{
cout << "this is test 01" << endl;
}
//2,有参无返
void test2(int a)
{
cout << "this is test 02: " << a << endl;
}
//3,无参有返
int test3()
{
return 10000;
}
//4,有参有返
int test4(int b)
{
cout << "this is test 04:" << b << endl;
return b;
}

int main()
{
//1,无参无返函数调用
test1();

//2,有参无返函数调用
int a = 10;
test2(a);

    //3,无参有返函数调用
int num1=test3();
cout << "test num = " << num1 << endl;

//4,有参有返函数调用
int num4=test4(500);
cout << "num4 = " << num4 << endl;

system("pause");
return 0;
}
int max(int j, int k)
{
return j > k ? j : k;
}

int main()
{
int a = 15;
int b = 35;
int result=max(a, b);
cout << "result = " << result << endl;

system("pause");
return 0;
}

6,函数的声明

作用:告诉编译器函数名称及如何调用函数,函数的实际主题可以单独定义

函数的声明可以多次,但是定义只能是一次

示例:

int max(int j, int k)
{
return j > k ? j : k;
}

int main()
{
int a = 15;
int b = 35;
int result=max(a, b);
cout << "result = " << result << endl;

system("pause");
return 0;
}

首先这是我们常用的函数调用方式

//函数的声明
int max(int j, int k);
int max(int j, int k);
int max(int j, int k);
int max(int j, int k);

//提前告诉编译器函数的存在,可以利用函数的声明
//函数的声明可以多写接触,但是定义只能写一次

int main()
{
int a = 15;
int b = 35;
int result = max(a, b);
cout << "result = " << result << endl;

system("pause");
return 0;
}

//函数的定义
int max(int j, int k)
{
return j > k ? j : k;
}

7,函数的分文件编写

作用:让代码结构更加清晰

函数分文件编写一般有四个步骤:

1,创建后缀名为.h的头文件

2,创建后缀名为.cpp的源文件

3,在头文件中写函数的声明

4,在源文件中写函数的定义

示例:

#pragma once
//hanshu.h文件
#include<iostream>
using namespace std;

//实现寻找最大值
int max(int j, int k);
//函数的使用.cpp文件
void swap(int num1, int num2)
{
cout << "交换前" << endl;
cout << "num1= "<<num1 << endl;
cout << "num2= " << num2 << endl;

int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;

cout << "交换后" << endl;
cout << "num1= " << num1 << endl;
cout << "num2= " << num2 << endl;

//return:返回值不需要的时候,可以不写return
}

int main()
{
int a = 10;
int b = 20;

cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

swap(a, b);
//当我们在做值传递的时候,函数的形参发生改变,并不会影响实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

system("pause");
return 0;
}

指针

1,指针的基本概念

指针的作用:可以通过指针间接访问内存

内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示

可以利用指针变量保存地址

2,指针变量的定义和使用

指针变量的定义语法:数据类型 * 变量名

示例:

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
//1,定义指针
int a = 10;//定义整型变量
int* p;//定义指针变量

p = &a;//指针指向a的地址
cout << "a的地址为 " << &a << endl;//打印a的地址

cout << "p=" << p << endl;//打印指针变量p

//2,指针的使用
//通过*操作符指针变量指向的内存
cout << "p=" << *p << endl;//p=10
system("pause");
return 0;
}

3,指针所占内存空间

/指针所占内存空间
int main()
{
int a = 10;
int* p;
p = &a;

cout << *p << endl;
cout << sizeof(p) << endl;
cout << sizeof(char*) << endl;
cout << sizeof(int*) << endl;
cout << sizeof(double*) << endl;
cout << sizeof(float*) << endl;

system("pause");
return 0;
}

在64位运行的结果:

在32位环境下运行的结果如下:

 总结:在64位操作系统下,指针是占8个字节空间大小,不管是什么数据类型

            在32位操作系统下,指针是占4个字节空间大小,不管是什么数据类型

4,空指针和野指针

4.1 空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间

用途:初始化指针变量

注意:空指针指向的内存是不可以访问的

示例1:空指针

//空指针的使用
int main()
{
//1,空指针用于给指针变量进行初始化
int* p = NULL;

//2,空指针是不可以进行访问的
*p = 100;
//访问空指针报错
//内存编号为0~255为系统占用内存,不允许用户访问
system("pause");
return 0;
}

4.2 野指针:空间指向非法的内存空间

 示例2:野指针

int main()
{
//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int* p = (int*)0x1100;

//访问野指针报错
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}

5,const修饰指针

const修饰针有三种情况:

1,const修饰指针--常量指针

示例:

//const修饰指针--常量指针
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//const修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不能改
const int* p1 = &a;
p1 = &b;
//*p1 = 100;//报错

system("pause");
return 0;
}

 总结:int* 放在const右边,表示常量指针

记忆方式:常量指针说明该指针的数值是常量,不可修改,const在int*前边,就说明const修饰的是指针,称为常量指针(仅供记忆方式参考)

2,const修饰常量--指针常量

示例:

//const修饰常量--指针常量
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;

//指针的指向不可以修改,指针指向的值可以改
int* const p2 = &a;
*p2 = 100;//正确
//p2 = &b;//报错,指针的指向不能改
system("pause");
return 0;
}

 总结:int* 放在const左边,表示指针常量

记忆方式:指针常量说明该指针是常量,说明指针的指向是固定的,不可以修改的,const在int*后边,就说明const修饰的是常量,称为指针常量(仅供记忆方式参考)

3,const修饰指针和常量

//const修饰指针和常量
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;

//指针的指向 和指针指向的值 都不可以修改
const int* const p3 = &a;

//*p3 = 100;//错误
//p3=&b;//错误

system("pause");
return 0;
}

6,指针和数组

作用:用指针访问数组中的元素

示例:

int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

int* p = arr;//指向数组的指针

cout << "第一个元素:" << arr[0] << endl;
cout << "指针访问的第一个元素" << *p << endl;
    cout << "利用指针遍历数组" << endl;

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
       //cout<<arr[i]<<endl;
cout << *(p+i) << endl;
       //cout << *p << endl;
       //p++;
}
system("pause");
return 0;
}

7,指针和函数

作用:利用指针作为函数参数,可以修改实参的值

7.1值传递

注意:值传递不会改变实参

void swap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "值传递后:" << endl;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
}

int main()
{
//1,值传递
int a = 10;
int b = 20;
cout << "值传递前:" << endl;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;

swap01(a, b);

cout << "值传递后main函数中:"<<endl;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
//说明值传递不会改变实参

system("pause");
return 0;
}

7.2地址传递

示例:

注意:地址传递可以改变实参

void swap02(int* p1, int* p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
cout << "值传递后:" << endl;
cout << "a= " << *p1 << endl;
cout << "b= " << *p2 << endl;
}

int main()
{
//1,值传递
int a = 10;
int b = 20;

cout << "值传递前:" << endl;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;

swap02(&a, &b);

cout << "值传递后main函数中:"<<endl;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
//说明值传递不会改变实参

system("pause");
return 0;
}

8,指针,数组,函数

案例描述:封装一个函数,利用冒泡排序,实现对整型数组的升序排序

示例:

//冒泡排序
void Bubblesort(int * arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len-1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}

}
}
}

void printArray(int* arr, int len)
{
cout << "排序后" << endl;
for (int k = 0; k < len; k++)
{
cout << arr[k] << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

cout << "排序前" << endl;
for (int k = 0; k < len; k++)
{
cout << arr[k] << " ";
}
cout << endl;

Bubblesort(arr, len);

printArray(arr, len);
system("pause");
return 0;
}

9 练习案例:二分查找函数实现

// 二分查找函数
// array:已排序的数组
// left:搜索范围的开始索引
// right:搜索范围的结束索引
// key:要查找的元素
int binarySearch(int array[], int left, int right, int key) {
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;

// 检查mid是否是要查找的元素
if (array[mid] == key) {
return mid;
}

// 如果key比mid大,说明它只能在右边的子数组中
if (array[mid] < key) {
left = mid + 1;
}

// 否则,key只能在左边的子数组中
else {
right = mid - 1;
}
}

// 如果元素不存在于数组中
return -1;
}

int main() {
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int x = 7;

int result = binarySearch(arr, 0, n - 1, x);

if (result == -1) 
{
cout << "元素未在数组中找到。" << endl;
}
else {
cout << "元素在数组中的索引为: "<<result << endl;
}

return 0;
}

在这个实现中,`binarySearch`函数接受四个参数:

一个整型数组`array`

两个整型索引`left`和`right`定义了搜索的范围,以及一个整型值`key`表示要查找的元素。

函数返回找到的元素的索引,如果没有找到则返回-1。

请注意,在计算中间索引`mid`时,使用`left + (right - left) / 2`而不是`(left + right) / 2`是为了防止在`left`和`right`很大时导致整数溢出。


原文地址:https://blog.csdn.net/bai_lan_ya/article/details/136393155

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