C++程序设计教程--读书笔记 第五章 函数机制

第五章

 

一、知识点

1、为了防止传递指针参数或者引用参数时破坏非本地数据，需要在指针和引用参数上加const修饰，以限制函数体中对参数的写操作。（P164）

 

2、运行时内存布局：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内存后，将形成一个随时可以运行的进程空间，该进程空间分四个区域，如下图所示：（P165）

（1）、代码区存放的是程序的执行代码。所谓执行代码就是索引了的一个个函数块代码，它由函数定义块的编译得到。

（2）、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。

（3）、堆区存放动态内存，供程序随机申请使用。

（4）、栈区存放函数数据区（即局部数据区），它动态地反映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，从而研究其函数机制。

 

3、函数调用的整个过程就是栈空间操作的过程。函数调用时，C++做以下工作：（P166）

（1）、建立被调用函数的栈空间，栈空间的大小由函数定义体中的数据量多少决定；

（2）、保护调用函数的运行状态和返回地址；

（3）、传递参数；

（4）、将控制权转交给被调函数；

（5）、函数运行完成后，复制返回值到函数数据块底部；

（6）、恢复调用函数的运行状态；

（7）、返回调用函数。

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。

 

4、一个运行的程序在内存中的布局，分为四个区域。全局数据区、堆区、栈区被称为数据区域。指向数据区域的指针，称为数据指针。指向代码区域的指针称为指向函数的指针，简称函数指针。但要注意，与返回指针类型的函数不同，那样的函数称为指针函数。（P171）

 

5、函数是以参数个数、参数类型、参数顺序甚至返回类型的不同来区分不同类型的。函数的类型表示是函数声明去掉函数名。例如：（P171）

int g(int);

它的类型就是int (int)。声明一个 int (int)类型的函数g，就是把函数名放在返回类型和括号之间“int g(int)”。同样，定义一个int (int)类型的函数指针gp，就是把指针名放在返回类型和括号之间，即：

int (*gp)(int);

注意，上面是定义了一个函数指针，不是声明，而且容纳函数指针名的括号不能省，否则意思不同。定义函数指针还可以初始化。如果在定义中伴随着初始化，则应写成：

int g(int);

int (*gp)(int) = g;

当然，函数指针赋值也可以与函数指针定义分开，比如：

int g(int);

int (*gp)(int);

gp = g;

定义了一个函数指针，就拥有了一个指针实体，一个指针实体的大小跟int型实体大小是一样的。函数指针的类型必须接受编译器的检查。

 

6、由于函数指针本身也是一种数据类型，即：（P172）

int (*)(int);

是int (int)型函数的指针类型。函数指针的定义形式看起来比较复杂，所以通常采用typedef来简化。例如：

typedef int (*Fun)(int a, int b);

表示声明了一个函数指针类型。因此：

int m(int, int);

Fun funp = m;    // OK

Fun = m;           // 错：不恰当地使用 typedef 'Fun'

 

7、函数名即为函数指针，正像数组名即为指针一样。（P173）

 

8、简略函数指针表示：（P176）

（1）、int ();

是一个无名函数声明，表示一个函数类型；

（2）、int func();

也是一个函数声明，表示一个函数类型，其中func是函数类型的名字；

（3）、int  (*)();

是一个无名函数指针；

（4）、int (*pf)();

是一个函数指针定义，pf是函数指针名，该指针的函数类型是int()。

（5）、int (*func(int))();

是一个函数声明，即*func(int)的类型是int()。也就是：

Func * func(int);

它是一个返回一个函数指针的带有一个int参数的函数声明，该返回的函数指针类型为：int()。

 

9、递归条件：（P183）

（1）、递归不能无限制地调用下去，所以递归函数是有条件地调用自身，该条件就是递归的停止条件。例如：阶乘函数中的“if(n == 1) return 1;”当n为1时，函数就不再递归了。

（2）、递归函数中必须有完成终极任务的语句序列，以使函数有意义。例如，“return 1;”就是阶乘函数完成终极计算的语句。

（3）、递归函数当然有递归调用语句。然而，递归调用应该有参数，而且参数值应该是逐渐逼近停止条件的。

（4）、递归条件应先测试，后递归调用。

 

10、C++编译器能够根据函数参数的类型、数量和排列顺序的差异，来区分同名函数，其技术称为重载技术，相应的同名函数称为重载函数。返回值不同不允许重载。（P186）

 

11、C++允许int型到long型，int型到double型的隐式转换。但若必须在两者之间抉择时，则会引起错误。（P187）

 

12、C++采用名称压轧技术来改变函数名，区分参数不同的同名函数。名称压轧是十分简单的过程，一系列代码被附加到函数名上衣标记参数类型以及它们出现的次序。名称压轧总是在编译过程汇总悄悄进行，在链接过程中默默使用。（P188）

 

13、C函数在C++中使用，或者其他语言的模块移植到C++中时，因为它们都是直接的机器代码，直接的函数名称，而且编译已经完成。这时候，要参加C++程序的链接，会带来衔接上的问题，但通过函数名前加上extern C修饰，阻止函数名压轧，便可解决。（P188）

 

14、默认参数值总是在函数声明时描述的。默认参数值只能置身于声明中。（P189）

 

二、问题

1、P161    代码很好