更新時(shí)間：2025-09-16 21:55:10
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443在北京程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展過程中，過程抽象是一個(gè)重要的、具有里程碑意義的概念。過程抽象是指在程序中，可以將一系列語句寫成一個(gè)有名稱和參數(shù)的子程序，然后在需要的地方調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算過程的抽象和代碼的復(fù)用。
人們?cè)诮鉀Q一個(gè)復(fù)雜問題時(shí)，通常采用逐步分解和分而治之的方法，即將一個(gè)大的復(fù)雜問題分解成幾個(gè)更容易解決的小問題，然后分別解決。同樣，程序員在設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)雜的程序時(shí)，往往會(huì)把整個(gè)程序分成幾個(gè)功能相對(duì)單一、功能相對(duì)獨(dú)立的子程序，然后分別實(shí)現(xiàn)，最后像搭積木一樣把所有的子程序拼裝起來。
過程和函數(shù)是兩種不同類型的子例程。過程是用于參數(shù)化計(jì)算的一系列語句，通常沒有返回值。函數(shù)在結(jié)構(gòu)上類似于過程，但函數(shù)通常有一個(gè)返回值。在C、C++等語言中，過程和函數(shù)統(tǒng)一為一種形式的函數(shù)。
在程序中使用函數(shù)時(shí)，需要定義函數(shù)并調(diào)用函數(shù)。每種編程語言都提供了相應(yīng)的函數(shù)定義和調(diào)用規(guī)則。函數(shù)定義描述了函數(shù)做什么以及它是如何做的，函數(shù)調(diào)用使用已經(jīng)定義的函數(shù)。1.函數(shù)定義
一個(gè)函數(shù)定義通常由兩部分組成： 函數(shù)頭和函數(shù)體。函數(shù)頭給出一個(gè)契約來解釋如何使用一個(gè)函數(shù)； P號(hào)體使用語句來描述具體的功能和功能的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。函數(shù)定義的一般格式是：
返回值類型函數(shù)名（形參列表），/函數(shù)頭
{
函數(shù)體；
}
數(shù)頭描述了函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型、函數(shù)名稱和函數(shù)運(yùn)行時(shí)需要的參數(shù)（稱為形參）及其類型。函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能在函數(shù)體中描述。2.函數(shù)調(diào)用
當(dāng)一個(gè)函數(shù)（稱為調(diào)用函數(shù)）需要使用另一個(gè)函數(shù)（稱為被調(diào)用函數(shù)）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的函數(shù)時(shí)，調(diào)用它并帶上名稱和參數(shù)，這稱為函數(shù)調(diào)用。在使用函數(shù)時(shí)，只要知道如何調(diào)用就可以了，不需要關(guān)心被調(diào)用函數(shù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。因此，調(diào)用函數(shù)需要給出被調(diào)用函數(shù)的名稱、傳遞給被調(diào)用函數(shù)的參數(shù)（實(shí)際參數(shù)）以及如何處理返回值。
函數(shù)調(diào)用的一般形式是：
函數(shù)名（參數(shù)列表）；
在實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)需要做一系列的處理，包括保存場(chǎng)景、傳遞實(shí)參、將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給被調(diào)用函數(shù)等，調(diào)用完成后需要還原場(chǎng)景，通過return值，并將控制權(quán)交還給調(diào)用函數(shù)。
表7-4是函數(shù)定義和函數(shù)調(diào)用的例子，其中函數(shù)power的作用是求解實(shí)數(shù)x的k次方。
函數(shù)調(diào)用的含義如圖7-7所示，調(diào)用函數(shù)調(diào)用者在其語句“y=power(a,4);”中調(diào)用了函數(shù)power。因此，調(diào)用者在執(zhí)行過程中，函數(shù)在執(zhí)行調(diào)用時(shí)，將實(shí)參a和4的值傳遞給形參x和k，控制流就轉(zhuǎn)移到函數(shù)power開始執(zhí)行。遇到return p，計(jì)算返回值，power的執(zhí)行結(jié)束。之后控制流返回調(diào)用函數(shù)caller并將返回值傳遞給y，然后執(zhí)行“Y=power(a,4);”之后的語句在來電者中。
3.參數(shù)與參數(shù)傳遞
在程序中使用函數(shù)時(shí)，參數(shù)起著調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間傳遞信息的作用。 參數(shù)通常有形參和實(shí)參兩種。形式參數(shù)（Parameter，簡(jiǎn)稱形式參數(shù)）在定義函數(shù)時(shí)出現(xiàn)在函數(shù)頭中，以表示一定量的特征參數(shù)的形式出現(xiàn)；實(shí)參（Argument，簡(jiǎn)稱實(shí)參）出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用中，對(duì)應(yīng)于形參的具體內(nèi)容。
比如前面定義的函數(shù)power，函數(shù)頭是“double power(double x, int k)'，其中x和k為形參。函數(shù)調(diào)用power(3.5,4)實(shí)現(xiàn)計(jì)算3.54， 3.5和4為實(shí)參，函數(shù)調(diào)用power(a,m)實(shí)現(xiàn)了am的計(jì)算，a和m為實(shí)參，需要將實(shí)參變量a的值傳遞給形參x，而傳遞實(shí)參變量m的值給形參k，調(diào)用時(shí)，實(shí)參a和m必須有確定的值，函數(shù)實(shí)際參與的形參是對(duì)應(yīng)的，實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)，實(shí)參必須將值傳遞給形參，參數(shù)傳遞是指在函數(shù)被調(diào)用時(shí)，實(shí)際上參與了形參的匹配動(dòng)作，如果將值從實(shí)參傳遞給形參，則調(diào)用相應(yīng)的調(diào)用轉(zhuǎn)接電話；如果傳遞的是實(shí)參的地址（或者引用傳遞），則稱為Call by reference。下面是一個(gè)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)整型變量的函數(shù)的例子，它交換值來簡(jiǎn)單解釋一下按值調(diào)用和引用調(diào)用
調(diào)用方式下的參數(shù)傳遞問題，其中swapl采用的是傳值調(diào)用，swap2采用的是引用調(diào)用，它們的定義和調(diào)用如表7-5所示。
在傳值調(diào)用方式中，形參將取得實(shí)參的值。在這種方式下，形參與實(shí)參分別對(duì)應(yīng)不同的存儲(chǔ)單元.以函數(shù)swapl為例，在函數(shù)調(diào)用語句swapl (a, b)得到執(zhí)行之前，系統(tǒng)還沒有為形參分配存儲(chǔ)單元，如圖7-8(a)所示。函數(shù)調(diào)用語句執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)為形參x,y分配存儲(chǔ)單元，實(shí)參a和b的值分別傳遞給形參x和y。在函數(shù)swapl執(zhí)行時(shí)，確實(shí)將x和y的值作了交換，但此時(shí)x與a無關(guān)、y與b無關(guān)，所以a和b的值并沒有得到交換，如圖7-8 (c)所示.實(shí)際卜，被調(diào)用函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，形參的存儲(chǔ)空間就被系統(tǒng)回收了。
在引用調(diào)用方式下，形參表示的是實(shí)參的存儲(chǔ)位置，形參可以看成是實(shí)參之存儲(chǔ)位置的代名詞。因此，在函數(shù)swap2中，交換x與Y的值就等同于交換a與b的值，調(diào)用結(jié)束后實(shí)現(xiàn)了對(duì)a和b值的交換處理。
4.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)
編寫程序時(shí)，并不需要也不應(yīng)當(dāng)一切都從頭開始，而應(yīng)當(dāng)盡可能地利用前人的成果，以提高開發(fā)的速度和質(zhì)量。為此，每種程序設(shè)計(jì)語言在發(fā)布時(shí)都包含了一些隨程序開發(fā)環(huán)境提供的函數(shù)庫(kù)，供編程人員開發(fā)程序時(shí)調(diào)用，如C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)等。由編譯程序開發(fā)商和第三方提供的函數(shù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了許多公用的或常用的功能，這些函數(shù)在準(zhǔn)確性、高效性和可移植性方面更有保證。
存放在函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)稱為庫(kù)函數(shù).庫(kù)函數(shù)具有明確的功能、人口參數(shù)和返回值。
函數(shù)庫(kù)以文件方式提供。例如，擴(kuò)展名為lib或dll的文件通常就是某種函數(shù)庫(kù)。
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