函数、指针
文章目录
- 函数、指针
- 前言
- 1 函数
- 1.1 概述
- 1.2 函数定义
- 1.3 函数调用
- 1.4 值传递
- 1.5 函数常见样式
- 1.6 函数声明
- 1.7 函数分文件编写
- 2 指针
- 2.1 指针基本概念
- 2.2 指针变量定义和使用
- 2.3 指针所占内存空间
- 2.4 空指针和野指针
- 2.5 const 修饰指针
- 2.6 指针和数组
- 2.7 指针和函数
- 2.8 指针、数组、函数
- 总结
前言
本文包含函数概述、函数定义、函数调用、值传递、函数常见样式、函数声明、函数份文件编写、指针基本概念、指针变量定义和使用、指针所占内存空间、空指针和野指针、const修饰指针、指针和数组、指针和函数、指针数组函数。
1 函数
1.1 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,一般分为若干个程序块,每个模块实现特定的功能
1.2 函数定义
函数的定义一般主要有5个步骤:
(1)、返回值类型
(2)、函数名
(3)、参数表列
(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
}
(1)、返回值类型 :一个函数可以返回一个值。在函数定义中
(2)、函数名:给函数起个名称
(3)、参数列表:使用该函数时,传入的数据
(4)、函数体语句:花括号内的代码,函数内需要执行的语句
(5)、return 表达式: 和返回值类型挂钩,函数执行完后,返回相应的数据
示例: 定义一个加法函数,实现两个数相加
// 返回值类型:int
// 函数名:add
// 参数列表:(int num1, int num2)
// 函数体语句:int sum = num1 + num2;
// return 表达式:return sum;
int add(int num1, int num2)
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
1.3 函数调用
功能: 使用定义好的函数
语法: 函数名(参数)
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 函数定义
int add(int num1, int num2) // 定义中的num1,num2称为形式参数,简称形参
{
int sum = num1 + num2;
return sum;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
// 调用add函数
int sum = add(a, b); // 调用时的a,b称为实际参数,简称实参
cout << "sum = " << sum << endl; // 20
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
1.4 值传递
(1)、所谓值传递,就是函数调用时实参将数值传入给形参
(2)、值传递时,如果形参发生,并不会影响实参
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 定义函数,实现两个数字进行交换
void swap(int num1, int num2) // 如果函数不需要返回值,声明的时候可以写void
{
cout << "交换前:" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
cout << endl;
cout << "交换后:" << endl;
cout << "num1 = " << num1 << endl;
cout << "num2 = " << num2 << endl;
//return ; // 当函数声明时候,不需要返回值,可以不写return
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
cout << "mian中的 a = " << a << endl; // 10
cout << "mian中的 b = " << b << endl; // 20
swap(a, b); // 当我们做值传递的时候,函数的形参发生改变,并不会影响实参
cout << endl;
cout << "mian中的 a = " << a << endl; // 10
cout << "mian中的 b = " << b << endl; // 20
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
1.5 函数常见样式
常见的函数样式有4种:
(1)、无参无返
(2)、有参无返
(3)、无参有返
(4)、有参有返
// 函数常见样式
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 1、无参无返
void test01()
{
//void a = 10; //无类型不可以创建变量,原因无法分配内存
cout << "this is test01" << endl;
//test01(); 函数调用
}
// 2、有参无返
void test02(int a)
{
cout << "this is test02" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
}
// 3、无参有返
int test03()
{
cout << "this is test03 " << endl;
return 10;
}
// 4、有参有返
int test04(int a, int b)
{
cout << "this is test04 " << endl;
int sum = a + b;
return sum;
}
int main() {
test01();
cout << endl;
test02(10);
cout << endl;
cout << test03() << endl;
cout << endl;
cout << test04(20, 30) << endl;
cout << endl;
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
1.6 函数声明
作用: 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义
函数的声明可以多次,但是函数的定义只能有一次
// 函数常见样式
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 声明
int max(int a, int b); // 提前告诉编译器函数的存在,可以利用函数的声明;声明后,函数的定义可以写在main函数之后
// 定义
int max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b; // 比较函数,实现两个整型数字进行比较,返回较大的值
}
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
cout << max(a, b) << endl; // 调用函数
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
1.7 函数分文件编写
作用: 让代码结构更加清晰
函数分文件编写一般有4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
swap.h
#include <iostream> // 包含输入输出流;不写引用cout时会提示:未定义
using namespace std; // 框架;命名空间;域
// 实现两个数字交换的函数声明
void swap(int a, int b);
swap.cpp
#include "swap.h" // ""代表自定义的头文件
void swap(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
main.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
#include "swap.h"
int main() {
int a = 100;
int b = 200;
swap(a, b);
system("pause");
return 0;
}
2 指针
2.1 指针基本概念
指针的作用: 可以通过指针间接访问内存
(1)、内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示
(2)、可以利用指针变量保存地址
2.2 指针变量定义和使用
指针变量定义语法: 数据类型 * 变量名;
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
// 1、指针的定义
int a = 10; // 定义整型变量a
// 指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;
int* p;
// 指针变量赋值
p = &a; // 指针指向变量a的地址
cout << &a << endl; // 打印数据a的地址 ; 00FFA5C
cout << p << endl; // 打印指针变量p ; 00FFA5C
// 2、指针的使用
// 通过*操作指针变量指向的内存
cout << "*p = " << *p << endl; // 10 ; 通过解引用的方式来找到指针指向的内存中的数据
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
指针变量和普通变量的区别:
(1)、普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
(2)指针变量可以通过" * "操作符,操作指针变量指向的内存空间,这个过程称为解引用
2.3 指针所占内存空间
提问: 指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
int a = 10;
int* p = &a; // 指针指向数据a的地址
cout << *p << endl; // * 解引用 ; 10
// 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
// 在64位操作系统下,指针是占8个字节空间打下
cout << sizeof(p) << endl; // 8
cout << sizeof(char*) << endl; // 8
cout << sizeof(float*) << endl; // 8
cout << sizeof(double*) << endl; // 8
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
2.4 空指针和野指针
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
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
// 指针变量p指向内存地址编号为0的空间
int* p = NULL;
// 访问空指针报错
// 内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问
cout << *p << endl;
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
野指针: 指针变量指向非法的内存空间
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
// 指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int* p = (int*)0x1100; // 0x1100十六进制;(int *)强转为指针类型;没有权利操作编号为0x1100的内存空间
// 访问野指针报错
cout << *p << endl; // 引发异常:读取访问权限冲突
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
2.5 const 修饰指针
const 修饰指针有三种情况:
(1)、const 修饰指针 — 常量指针
(2)、const 修饰常量 — 指针常量
(3)、const 即修饰指针,又修饰常量
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
// 1、常量指针
// const 修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不可以更改
const int* p1 = &a;
p1 = &b; // 正确
// *p1 = 100; 报错
// 2、指针常量
// const 修饰的是常量,指针指向不可以改,指针指向的值可以更改
int* const p2 = &a;
//p2 = &b; // 错误
*p2 = 100; // 正确
// 3、const 既修饰指针又修饰常量
const int* const p3 = &a;
// p3 = &b; // 错误
// *p3 = 100; // 错误
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
2.6 指针和数组
作用: 利用指针访问数组中元素
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr; // 指向数组的指针;arr就是数组首地址
cout << "第一个元素: " << arr[0] << endl; // 1
cout << "指针访问第一个元素: " << *p << endl; // 1
p++; // 让指针向后偏移4/8个字节(看不同操作系统)
cout << "指针访问第二个元素: " << *p << endl; // 2
cout << endl;
p--;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//利用指针遍历数组
cout << *p << endl;
p++;
}
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
2.7 指针和函数
作用: 利用指针作函数参数,可以修改实参的值
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 值传递
void swap1(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
// 地址传递
void swap2(int* p1, int* p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
swap2(&a, &b); // 地址传递会改变实参
cout << "a = " << a << endl; // 20
cout << "b = " << b << endl; // 10
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
2.8 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
例如数组:int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
#include <iostream> // 包含标准输入输出流文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int* arr, int len) // int * arr 也可以写为int arr[];数组首地址;数组长度
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
// 打印数组函数
void printArray(int arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int); // 数组长度
bubbleSort(arr, len);
printArray(arr, len); // 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
system("pause"); // 相当于在本地 Windows 调试器中的:请按任意键继续...;暂停,方便看清楚输出结果
return 0; // 程序正常退出
}
总结
(1)、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;
(2)、值传递时,形参是修饰不了实参的;
(3)、我们可以通过 & 符号 获取变量的地址;
(4)、利用指针可以记录地址;
(5)、对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存;
(6)、所有指针类型在32位操作系统下是4个字节;
(7)、空指针和野指针都不是我们申请的空间,因此不要访问;
(8)、技巧:看const右侧紧跟着的是指针还是常量,是指针就是常量指针,是常量就是指针常量;
(9)、如果不想修改实参,就用值传递,如果想修改实参,就用地址传递;
(10)、当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针。