第六章 函数
函数基础
- 函数定义:包括返回类型、函数名字和0个或者多个形参(parameter)组成的列表和函数体。
- 调用运算符:调用运算符的形式是一对圆括号
()
,作用于一个表达式,该表达式是函数或者指向函数的指针。 - 圆括号内是用逗号隔开的实参(argument)列表。
- 函数调用过程:
- 1.主调函数(calling function)的执行被中断。
- 2.被调函数(called function)开始执行。
- 形参和实参:形参和实参的个数和类型必须匹配上。
- 返回类型:
void
表示函数不返回任何值。函数的返回类型不能是数组类型或者函数类型,但可以是指向数组或者函数的指针。 - 名字:名字的作用于是程序文本的一部分,名字在其中可见。
练习6.1
实参和形参的区别的什么?
解:
实参是函数调用的实际值,是形参的初始值。
练习6.2
请指出下列函数哪个有错误,为什么?应该如何修改这些错误呢?
(a) int f() {
string s;
// ...
return s;
}
(b) f2(int i) { /* ... */ }
(c) int calc(int v1, int v1) { /* ... */ }
(d) double square (double x) return x * x;
解:
应该改为下面这样:
(a) string f() {
string s;
// ...
return s;
}
(b) void f2(int i) { /* ... */ }
(c) int calc(int v1, int v2) { /* ... */ return ; }
(d) double square (double x) { return x * x; }
练习6.3
编写你自己的fact
函数,上机检查是否正确。注:阶乘。
解:
#include <iostream>
int fact(int i)
{
if(i<0)
{
std::runtime_error err("Input cannot be a negative number");
std::cout << err.what() << std::endl;
}
return i > 1 ? i * fact( i - 1 ) : 1;
}
int main()
{
std::cout << std::boolalpha << (120 == fact(5)) << std::endl;
return 0;
}
启用std::boolalpha
,可以输出 "true"
或者 "false"
。
练习6.4
编写一个与用户交互的函数,要求用户输入一个数字,计算生成该数字的阶乘。在main函数中调用该函数。
#include <iostream>
#include <string>
int fact(int i)
{
return i > 1 ? i * fact(i - 1) : 1;
}
void interactive_fact()
{
std::string const prompt = "Enter a number within [1, 13) :\n";
std::string const out_of_range = "Out of range, please try again.\n";
for (int i; std::cout << prompt, std::cin >> i; )
{
if (i < 1 || i > 12)
{
std::cout << out_of_range;
continue;
}
std::cout << fact(i) << std::endl;
}
}
int main()
{
interactive_fact();
return 0;
}
练习6.5
编写一个函数输出其实参的绝对值。
#include <iostream>
int abs(int i)
{
return i > 0 ? i : -i;
}
int main()
{
std::cout << abs(-5) << std::endl;
return 0;
}
局部对象
- 生命周期:对象的生命周期是程序执行过程中该对象存在的一段时间。
- 局部变量(local variable):形参和函数体内部定义的变量统称为局部变量。它对函数而言是局部的,对函数外部而言是隐藏的。
- 自动对象:只存在于块执行期间的对象。当块的执行结束后,它的值就变成未定义的了。
- 局部静态对象:
static
类型的局部变量,生命周期贯穿函数调用前后。
练习6.6
说明形参、局部变量以及局部静态变量的区别。编写一个函数,同时达到这三种形式。
解:
形参定义在函数形参列表里面;局部变量定义在代码块里面;
局部静态变量在程序的执行路径第一次经过对象定义语句时初始化,并且直到程序终止时才被销毁。
// 例子
int count_add(int n) // n是形参
{
static int ctr = 0; // ctr 是局部静态变量
ctr += n;
return ctr;
}
int main()
{
for (int i = 0; i != 10; ++i) // i 是局部变量
cout << count_add(i) << endl;
return 0;
}
练习6.7
编写一个函数,当它第一次被调用时返回0,以后每次被调用返回值加1。
解:
int generate()
{
static int ctr = 0;
return ctr++;
}
函数声明
- 函数声明:函数的声明和定义唯一的区别是声明无需函数体,用一个分号替代。函数声明主要用于描述函数的接口,也称函数原型。
练习6.8
编写一个名为Chapter6.h 的头文件,令其包含6.1节练习中的函数声明。
解:
int fact(int val);
int func();
template <typename T> //参考:https://blog.csdn.net/fightingforcv/article/details/51472586
T abs(T i)
{
return i >= 0 ? i : -i;
}
- 在头文件中进行函数声明:建议变量在头文件中声明;在源文件中定义。
- 分离编译:
CC a.cc b.cc
直接编译生成可执行文件;CC -c a.cc b.cc
编译生成对象代码a.o b.o
;CC a.o b.o
编译生成可执行文件。
练习6.9 : fact.cc | factMain.cc
编写你自己的fact.cc 和factMain.cc ,这两个文件都应该包含上一小节的练习中编写的 Chapter6.h 头文件。通过这些文件,理解你的编译器是如何支持分离式编译的。
解:
fact.cc:
#include "Chapter6.h"
#include <iostream>
int fact(int val)
{
if (val == 0 || val == 1) return 1;
else return val * fact(val-1);
}
int func()
{
int n, ret = 1;
std::cout << "input a number: ";
std::cin >> n;
while (n > 1) ret *= n--;
return ret;
}
factMain.cc:
#include "Chapter6.h"
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "5! is " << fact(5) << std::endl;
std::cout << func() << std::endl;
std::cout << abs(-9.78) << std::endl;
}
编译: g++ factMain.cpp fact.cpp -o main
参数传递
- 形参初始化的机理和变量初始化一样。
- 引用传递(passed by reference):又称传引用调用(called by reference),指形参是引用类型,引用形参是它对应的实参的别名。
- 值传递(passed by value):又称传值调用(called by value),指实参的值是通过拷贝传递给形参。
传值参数
- 当初始化一个非引用类型的变量时,初始值被拷贝给变量。
- 函数对形参做的所有操作都不会影响实参。
- 指针形参:常用在C中,
C++
建议使用引用类型的形参代替指针。
练习6.10
编写一个函数,使用指针形参交换两个整数的值。
在代码中调用该函数并输出交换后的结果,以此验证函数的正确性。
解:
#include <iostream>
#include <string>
void swap(int* lhs, int* rhs)
{
int tmp;
tmp = *lhs;
*lhs = *rhs;
*rhs = tmp;
}
int main()
{
for (int lft, rht; std::cout << "Please Enter:\n", std::cin >> lft >> rht;)
{
swap(&lft, &rht);
std::cout << lft << " " << rht << std::endl;
}
return 0;
}
传引用参数
- 通过使用引用形参,允许函数改变一个或多个实参的值。
- 引用形参直接关联到绑定的对象,而非对象的副本。
- 使用引用形参可以用于返回额外的信息。
- 经常用引用形参来避免不必要的复制。
void swap(int &v1, int &v2)
- 如果无需改变引用形参的值,最好将其声明为常量引用。
练习6.11
编写并验证你自己的reset函数,使其作用于引用类型的参数。注:reset即置0。
解:
#include <iostream>
void reset(int &i)
{
i = 0;
}
int main()
{
int i = 42;
reset(i);
std::cout << i << std::endl;
return 0;
}
练习6.12
改写6.2.1节练习中的程序,使其引用而非指针交换两个整数的值。你觉得哪种方法更易于使用呢?为什么?
#include <iostream>
#include <string>
void swap(int& lhs, int& rhs)
{
int temp = lhs;
lhs = rhs;
rhs = temp;
}
int main()
{
for (int left, right; std::cout << "Please Enter:\n", std::cin >> left >> right; )
{
swap(left, right);
std::cout << left << " " << right << std::endl;
}
return 0;
}
很明显引用更好用。
练习6.13
假设T
是某种类型的名字,说明以下两个函数声明的区别:
一个是void f(T)
, 另一个是void f(&T)
。
解:
void f(T)
的参数通过值传递,在函数中T
是实参的副本,改变T
不会影响到原来的实参。
void f(&T)
的参数通过引用传递,在函数中的T
是实参的引用,T
的改变也就是实参的改变。
练习6.14
举一个形参应该是引用类型的例子,再举一个形参不能是引用类型的例子。
解:
例如交换两个整数的函数,形参应该是引用
void swap(int& lhs, int& rhs)
{
int temp = lhs;
lhs = rhs;
rhs = temp;
}
当实参的值是右值时,形参不能为引用类型
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
int i = add(1,2);
return 0;
}
练习6.15
说明find_char
函数中的三个形参为什么是现在的类型,特别说明为什么s
是常量引用而occurs
是普通引用?
为什么s
和occurs
是引用类型而c
不是?
如果令s
是普通引用会发生什么情况?
如果令occurs
是常量引用会发生什么情况?
解:
- 因为字符串可能很长,因此使用引用避免拷贝;
- 而在函数中我们不希望改变
s
的内容,所以令s
为常量。 occurs
是要传到函数外部的变量,所以使用引用,occurs
的值会改变,所以是普通引用。- 因为我们只需要
c
的值,这个实参可能是右值(右值实参无法用于引用形参),所以c
不能用引用类型。 - 如果
s
是普通引用,也可能会意外改变原来字符串的内容。 occurs
如果是常量引用,那么意味着不能改变它的值,那也就失去意义了。
const形参和实参
- 形参的顶层
const
被忽略。void func(const int i);
调用时既可以传入const int
也可以传入int
。 - 我们可以使用非常量初始化一个底层
const
对象,但是反过来不行。 - 在函数中,不能改变实参的局部副本。
- 尽量使用常量引用。
练习6.16
下面的这个函数虽然合法,但是不算特别有用。指出它的局限性并设法改善。
bool is_empty(string& s) { return s.empty(); }
解:
局限性在于常量字符串和字符串字面值无法作为该函数的实参,如果下面这样调用是非法的:
const string str;
bool flag = is_empty(str); //非法
bool flag = is_empty("hello"); //非法
所以要将这个函数的形参定义为常量引用:
bool is_empty(const string& s) { return s.empty(); }
练习6.17
编写一个函数,判断string
对象中是否含有大写字母。
编写另一个函数,把string
对象全部改写成小写形式。
在这两个函数中你使用的形参类型相同吗?为什么?
解:
两个函数的形参不一样。第一个函数使用常量引用,第二个函数使用普通引用。
练习6.18
为下面的函数编写函数声明,从给定的名字中推测函数具备的功能。
- (a) 名为
compare
的函数,返回布尔值,两个参数都是matrix
类的引用。 - (b) 名为
change_val
的函数,返回vector
的迭代器,有两个参数:一个是int
,另一个是vector
的迭代器。
解:
(a) bool compare(matrix &m1, matrix &m2);
(b) vector<int>::iterator change_val(int, vector<int>::iterator);
练习6.19
假定有如下声明,判断哪个调用合法、哪个调用不合法。对于不合法的函数调用,说明原因。
double calc(double);
int count(const string &, char);
int sum(vector<int>::iterator, vector<int>::iterator, int);
vector<int> vec(10);
(a) calc(23.4, 55.1);
(b) count("abcda",'a');
(c) calc(66);
(d) sum(vec.begin(), vec.end(), 3.8);
解:
- (a) 不合法。
calc
只有一个参数。 - (b) 合法。
- (c) 合法。
- (d) 合法。
练习6.20
引用形参什么时候应该是常量引用?如果形参应该是常量引用,而我们将其设为了普通引用,会发生什么情况?
解:
应该尽量将引用形参设为常量引用,除非有明确的目的是为了改变这个引用变量。
如果形参应该是常量引用,而我们将其设为了普通引用,那么常量实参将无法作用于普通引用形参。
数组形参
- 当我们为函数传递一个数组时,实际上传递的是指向数组首元素的指针。
- 要注意数组的实际长度,不能越界。
练习6.21
编写一个函数,令其接受两个参数:一个是int
型的数,另一个是int
指针。
函数比较int
的值和指针所指的值,返回较大的那个。
在该函数中指针的类型应该是什么?
解:
#include <iostream>
using std::cout;
int larger_one(const int i, const int *const p)
{
return (i > *p) ? i : *p;
}
int main()
{
int i = 6;
cout << larger_one(7, &i);
return 0;
}
应该是const int *
类型。
练习6.22
编写一个函数,令其交换两个int
指针。
解:
#include <iostream>
#include <string>
void swap(int*& lft, int*& rht)
{
auto tmp = lft;
lft = rht;
rht = tmp;
}
int main()
{
int i = 42, j = 99;
auto lft = &i;
auto rht = &j;
swap(lft, rht);
std::cout << *lft << " " << *rht << std::endl;
return 0;
}
练习6.23
参考本节介绍的几个print
函数,根据理解编写你自己的版本。
依次调用每个函数使其输入下面定义的i
和j
:
int i = 0, j[2] = { 0, 1 };
解:
#include <iostream>
using std::cout; using std::endl; using std::begin; using std::end;
void print(const int *pi)
{
if(pi)
cout << *pi << endl;
}
void print(const char *p)
{
if (p)
while (*p) cout << *p++;
cout << endl;
}
void print(const int *beg, const int *end)
{
while (beg != end)
cout << *beg++ << endl;
}
void print(const int ia[], size_t size)
{
for (size_t i = 0; i != size; ++i) {
cout << ia[i] << endl;
}
}
void print(int (&arr)[2])
{
for (auto i : arr)
cout << i << endl;
}
int main()
{
int i = 0, j[2] = { 0, 1 };
char ch[5] = "pezy";
print(ch);
print(begin(j), end(j));
print(&i);
print(j, end(j)-begin(j));
print(j);
return 0;
}
练习6.24
描述下面这个函数的行为。如果代码中存在问题,请指出并改正。
void print(const int ia[10])
{
for (size_t i = 0; i != 10; ++i)
cout << ia[i] << endl;
}
解:
当数组作为实参的时候,会被自动转换为指向首元素的指针。
因此函数形参接受的是一个指针。
如果要让这个代码成功运行(不更改也可以运行),可以将形参改为数组的引用。
void print(const int (&ia)[10])
{
for (size_t i = 0; i != 10; ++i)
cout << ia[i] << endl;
}
main处理命令行选项
int main(int argc, char *argv[]){...}
- 第一个形参代表参数的个数;第二个形参是参数C风格字符串数组。
练习6.25
编写一个main
函数,令其接受两个实参。把实参的内容连接成一个string
对象并输出出来。
练习6.26
编写一个程序,使其接受本节所示的选项;输出传递给main
函数的实参内容。
解:
包括6.25
#include <iostream>
#include <string>
int main(int argc, char **argv)
{
std::string str;
for (int i = 1; i != argc; ++i)
str += std::string(argv[i]) + " ";
std::cout << str << std::endl;
return 0;
}
可变形参
initializer_list
提供的操作(C++11
):
操作 | 解释 |
---|---|
initializer_list<T> lst; |
默认初始化;T 类型元素的空列表 |
initializer_list<T> lst{a,b,c...}; |
lst 的元素数量和初始值一样多;lst 的元素是对应初始值的副本;列表中的元素是const 。 |
lst2(lst) |
拷贝或赋值一个initializer_list 对象不会拷贝列表中的元素;拷贝后,原始列表和副本共享元素。 |
lst2 = lst |
同上 |
lst.size() |
列表中的元素数量 |
lst.begin() |
返回指向lst 中首元素的指针 |
lst.end() |
返回指向lst 中微元素下一位置的指针 |
initializer_list
使用demo:
void err_msg(ErrCode e, initializer_list<string> il){
cout << e.msg << endl;
for (auto bed = il.begin(); beg != il.end(); ++ beg)
cout << *beg << " ";
cout << endl;
}
err_msg(ErrCode(0), {"functionX", "okay});
- 所有实参类型相同,可以使用
initializer_list
的标准库类型。 - 实参类型不同,可以使用
可变参数模板
。 - 省略形参符:
...
,便于C++
访问某些C代码,这些C代码使用了varargs
的C标准功能。
练习6.27
编写一个函数,它的参数是initializer_list
类型的对象,函数的功能是计算列表中所有元素的和。
解:
#include <iostream>
#include <initializer_list>
int sum(std::initializer_list<int> const& il)
{
int sum = 0;
for (auto i : il) sum += i;
return sum;
}
int main(void)
{
auto il = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
std::cout << sum(il) << std::endl;
return 0;
}
练习6.28
在error_msg
函数的第二个版本中包含ErrCode
类型的参数,其中循环内的elem
是什么类型?
解:
elem
是const string &
类型。
练习6.29
在范围for
循环中使用initializer_list
对象时,应该将循环控制变量声明成引用类型吗?为什么?
解:
应该使用常量引用类型。initializer_list
对象中的元素都是常量,我们无法修改initializer_list
对象中的元素的值。
返回类型和return语句
无返回值函数
没有返回值的 return
语句只能用在返回类型是 void
的函数中,返回 void
的函数不要求非得有 return
语句。
有返回值函数
return
语句的返回值的类型必须和函数的返回类型相同,或者能够隐式地转换成函数的返回类型。- 值的返回:返回的值用于初始化调用点的一个临时量,该临时量就是函数调用的结果。
- 不要返回局部对象的引用或指针。
- 引用返回左值:函数的返回类型决定函数调用是否是左值。调用一个返回引用的函数得到左值;其他返回类型得到右值。
- 列表初始化返回值:函数可以返回花括号包围的值的列表。(
C++11
) - 主函数main的返回值:如果结尾没有
return
,编译器将隐式地插入一条返回0的return
语句。返回0代表执行成功。
练习6.30
编译第200页的str_subrange
函数,看看你的编译器是如何处理函数中的错误的。
解:
编译器信息:
g++ (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.10) 5.4.0 20160609
编译错误信息:
ch6.cpp:38:9: error: return-statement with no value, in function returning ‘bool’ [-fpermissive]
练习6.31
什么情况下返回的引用无效?什么情况下返回常量的引用无效?
解:
当返回的引用的对象是局部变量时,返回的引用无效;当我们希望返回的对象被修改时,返回常量的引用无效。
练习6.32
下面的函数合法吗?如果合法,说明其功能;如果不合法,修改其中的错误并解释原因。
int &get(int *array, int index) { return array[index]; }
int main()
{
int ia[10];
for (int i = 0; i != 10; ++i)
get(ia, i) = i;
}
解:
合法。get
函数根据索引取得数组中的元素的引用。
练习6.33
编写一个递归函数,输出vector
对象的内容。
解:
#include <iostream>
#include <vector>
using std::vector; using std::cout;
using Iter = vector<int>::const_iterator;
void print(Iter first, Iter last)
{
if (first != last)
{
cout << *first << " ";
print(++first, last);
}
}
int main()
{
vector<int> vec{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
print(vec.cbegin(), vec.cend());
return 0;
}
练习6.34
如果factorial
函数的停止条件如下所示,将发生什么?
if (val != 0)
解:
如果val
为正数,从结果上来说没有区别(多乘了个1);
如果val
为负数,那么递归永远不会结束。
练习6.35
在调用factorial
函数时,为什么我们传入的值是val-1
而非val--
?
解:
如果传入的值是val--
,那么将会永远传入相同的值来调用该函数,递归将永远不会结束。
返回数组指针
Type (*function (parameter_list))[dimension]
- 使用类型别名:
typedef int arrT[10];
或者using arrT = int[10;]
,然后arrT* func() {...}
- 使用
decltype
:decltype(odd) *arrPtr(int i) {...}
- 尾置返回类型: 在形参列表后面以一个
->
开始:auto func(int i) -> int(*)[10]
(C++11
)
练习6.36
编写一个函数声明,使其返回数组的引用并且该数组包含10个string
对象。
不用使用尾置返回类型、decltype
或者类型别名。
解:
string (&fun())[10];
练习6.37
为上一题的函数再写三个声明,一个使用类型别名,另一个使用尾置返回类型,最后一个使用decltype
关键字。
你觉得哪种形式最好?为什么?
解:
typedef string str_arr[10];
str_arr& fun();
auto fun()->string(&)[10];
string s[10];
decltype(s)& fun();
我觉得尾置返回类型最好,就一行代码。
练习6.38
修改arrPtr
函数,使其返回数组的引用。
解:
decltype(odd)& arrPtr(int i)
{
return (i % 2) ? odd : even;
}
函数重载
- 重载:如果同一作用域内几个函数名字相同但形参列表不同,我们称之为重载(overload)函数。
main
函数不能重载。- 重载和const形参:
- 一个有顶层const的形参和没有它的函数无法区分。
Record lookup(Phone* const)
和Record lookup(Phone*)
无法区分。 - 相反,是否有某个底层const形参可以区分。
Record lookup(Account*)
和Record lookup(const Account*)
可以区分。
- 一个有顶层const的形参和没有它的函数无法区分。
- 重载和作用域:若在内层作用域中声明名字,它将隐藏外层作用域中声明的同名实体,在不同的作用域中无法重载函数名。
练习6.39
说明在下面的每组声明中第二条语句是何含义。
如果有非法的声明,请指出来。
(a) int calc(int, int);
int calc(const int, const int);
(b) int get();
double get();
(c) int *reset(int *);
double *reset(double *);
解:
- (a) 非法。因为顶层const不影响传入函数的对象,所以第二个声明无法与第一个声明区分开来。
- (b) 非法。对于重载的函数来说,它们应该只有形参的数量和形参的类型不同。返回值与重载无关。
- (c) 合法。
特殊用途语言特性
默认实参
string screen(sz ht = 24, sz wid = 80, char backgrnd = ' ');
- 一旦某个形参被赋予了默认值,那么它之后的形参都必须要有默认值。
练习6.40
下面的哪个声明是错误的?为什么?
(a) int ff(int a, int b = 0, int c = 0);
(b) char *init(int ht = 24, int wd, char bckgrnd);
解:
(a) 正确。
(b) 错误。因为一旦某个形参被赋予了默认值,那么它之后的形参都必须要有默认值。
练习6.41
下面的哪个调用是非法的?为什么?哪个调用虽然合法但显然与程序员的初衷不符?为什么?
char *init(int ht, int wd = 80, char bckgrnd = ' ');
(a) init();
(b) init(24,10);
(c) init(14,'*');
解:
- (a) 非法。第一个参数不是默认参数,最少需要一个实参。
- (b) 合法。
- (c) 合法,但与初衷不符。字符
*
被解释成int
传入到了第二个参数。而初衷是要传给第三个参数。
练习6.42
给make_plural
函数的第二个形参赋予默认实参's', 利用新版本的函数输出单词success和failure的单数和复数形式。
解:
#include <iostream>
#include <string>
using std::string;
using std::cout;
using std::endl;
string make_plural(size_t ctr, const string& word, const string& ending = "s")
{
return (ctr > 1) ? word + ending : word;
}
int main()
{
cout << "single: " << make_plural(1, "success", "es") << " "
<< make_plural(1, "failure") << endl;
cout << "plural : " << make_plural(2, "success", "es") << " "
<< make_plural(2, "failure") << endl;
return 0;
}
内联(inline)函数
- 普通函数的缺点:调用函数比求解等价表达式要慢得多。
inline
函数可以避免函数调用的开销,可以让编译器在编译时内联地展开该函数。inline
函数应该在头文件中定义。
constexpr函数
- 指能用于常量表达式的函数。
constexpr int new_sz() {return 42;}
- 函数的返回类型及所有形参类型都要是字面值类型。
constexpr
函数应该在头文件中定义。
练习6.43
你会把下面的哪个声明和定义放在头文件中?哪个放在源文件中?为什么?
(a) inline bool eq(const BigInt&, const BigInt&) {...}
(b) void putValues(int *arr, int size);
解:
全部都放进头文件。(a) 是内联函数,(b) 是声明。
练习6.44
将6.2.2节的isShorter
函数改写成内联函数。
解:
inline bool is_shorter(const string &lft, const string &rht)
{
return lft.size() < rht.size();
}
练习6.45
回顾在前面的练习中你编写的那些函数,它们应该是内联函数吗?
如果是,将它们改写成内联函数;如果不是,说明原因。
解:
一般来说,内联机制用于优化规模小、流程直接、频繁调用的函数。
练习6.46
能把isShorter
函数定义成constexpr
函数吗?
如果能,将它改写成constxpre
函数;如果不能,说明原因。
解:
不能。constexpr
函数的返回值类型及所有形参都得是字面值类型。
调试帮助
assert
预处理宏(preprocessor macro):assert(expr);
开关调试状态:
CC -D NDEBUG main.c
可以定义这个变量NDEBUG
。
void print(){
#ifndef NDEBUG
cerr << __func__ << "..." << endl;
#endif
}
练习6.47
改写6.3.2节练习中使用递归输出vector
内容的程序,使其有条件地输出与执行过程有关的信息。
例如,每次调用时输出vector
对象的大小。
分别在打开和关闭调试器的情况下编译并执行这个程序。
解:
#include <iostream>
#include <vector>
using std::vector; using std::cout; using std::endl;
void printVec(vector<int> &vec)
{
#ifndef NDEBUG
cout << "vector size: " << vec.size() << endl;
#endif
if (!vec.empty())
{
auto tmp = vec.back();
vec.pop_back();
printVec(vec);
cout << tmp << " ";
}
}
int main()
{
vector<int> vec{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
printVec(vec);
cout << endl;
return 0;
}
练习6.48
说明下面这个循环的含义,它对assert的使用合理吗?
string s;
while (cin >> s && s != sought) { } //空函数体
assert(cin);
解:
不合理。从这个程序的意图来看,应该用
assert(s == sought);
函数匹配
- 重载函数匹配的三个步骤:1.候选函数;2.可行函数;3.寻找最佳匹配。
- 候选函数:选定本次调用对应的重载函数集,集合中的函数称为候选函数(candidate function)。
- 可行函数:考察本次调用提供的实参,选出可以被这组实参调用的函数,新选出的函数称为可行函数(viable function)。
- 寻找最佳匹配:基本思想:实参类型和形参类型越接近,它们匹配地越好。
练习6.49
什么是候选函数?什么是可行函数?
解:
候选函数:与被调用函数同名,并且其声明在调用点可见。
可行函数:形参与实参的数量相等,并且每个实参类型与对应的形参类型相同或者能转换成形参的类型。
练习6.50
已知有第217页对函数f
的声明,对于下面的每一个调用列出可行函数。
其中哪个函数是最佳匹配?
如果调用不合法,是因为没有可匹配的函数还是因为调用具有二义性?
(a) f(2.56, 42)
(b) f(42)
(c) f(42, 0)
(d) f(2.56, 3.14)
解:
- (a)
void f(int, int);
和void f(double, double = 3.14);
是可行函数。
该调用具有二义性而不合法。 - (b)
void f(int);
是可行函数。调用合法。 - (c)
void f(int, int);
和void f(double, double = 3.14);
是可行函数。
void f(int, int);
是最佳匹配。 - (d)
void f(int, int);
和void f(double, double = 3.14);
是可行函数。
void f(double, double = 3.14);
是最佳匹配。
练习6.51
编写函数f
的4版本,令其各输出一条可以区分的消息。
验证上一个练习的答案,如果你的回答错了,反复研究本节内容直到你弄清自己错在何处。
解:
#include <iostream>
using std::cout; using std::endl;
void f()
{
cout << "f()" << endl;
}
void f(int)
{
cout << "f(int)" << endl;
}
void f(int, int)
{
cout << "f(int, int)" << endl;
}
void f(double, double)
{
cout << "f(double, double)" << endl;
}
int main()
{
//f(2.56, 42); // error: 'f' is ambiguous.
f(42);
f(42, 0);
f(2.56, 3.14);
return 0;
}
练习6.52
已知有如下声明:
void manip(int ,int);
double dobj;
请指出下列调用中每个类型转换的等级。
(a) manip('a', 'z');
(b) manip(55.4, dobj);
解:
- (a) 第3级。类型提升实现的匹配。
- (b) 第4级。算术类型转换实现的匹配。
练习6.53
说明下列每组声明中的第二条语句会产生什么影响,并指出哪些不合法(如果有的话)。
(a) int calc(int&, int&);
int calc(const int&, const int&);
(b) int calc(char*, char*);
int calc(const char*, const char*);
(c) int calc(char*, char*);
int calc(char* const, char* const);
解:
(c) 不合法。顶层const不影响传入函数的对象。
函数指针
- 函数指针:是指向函数的指针。
bool (*pf)(const string &, const string &);
注:两端的括号不可少。- 函数指针形参:
- 形参中使用函数定义或者函数指针定义效果一样。
- 使用类型别名或者
decltype
。
- 返回指向函数的指针:1.类型别名;2.尾置返回类型。
练习6.54
编写函数的声明,令其接受两个int
形参并返回类型也是int
;然后声明一个vector
对象,令其元素是指向该函数的指针。
解:
int func(int, int);
vector<decltype(func)*> v;
练习6.55
编写4个函数,分别对两个int
值执行加、减、乘、除运算;在上一题创建的vector
对象中保存指向这些函数的指针。
解:
int add(int a, int b) { return a + b; }
int subtract(int a, int b) { return a - b; }
int multiply(int a, int b) { return a * b; }
int divide(int a, int b) { return b != 0 ? a / b : 0; }
v.push_back(add);
v.push_back(subtract);
v.push_back(multiply);
v.push_back(divide);
练习6.56
调用上述vector
对象中的每个元素并输出结果。
解:
std::vector<decltype(func) *> vec{ add, subtract, multiply, divide };
for (auto f : vec)
std::cout << f(2, 2) << std::endl;
标签:const,函数,形参,int,练习,引用,第六章
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