Функции с переменным числом параметров

В СИ++ допустимы функции, у которых при компиляции не фиксируется число параметров, и, кроме того может быть неизвестен тип этих параметров. Количество и тип параметров становится известным только в момент вызова, когда явно задан список фактических параметров. Каждая функция с переменным числом параметров должна иметь хотя бы один обязательный параметр. Определение функции с переменным числом параметров:

тип имя (явные параметры,...)

{тело функции }

После списка обязательных параметров ставится запятая, а затем многоточие, которое показывает, что дальнейший контроль соответствия количества и типов параметров при обработке вызова функции производить не нужно. Сложность заключается в определении начала и конца списка параметров, поэтому каждая функция с переменным числом параметров должна иметь механизм определения количества и типов параметров. Существует два подхода:

1) известно количество параметров, которое передается как обязательный параметр;

2) известен признак конца списка параметров;

Пример1

Найти среднее арифметическое последовательности чисел

//известен признак конца списка параметров

#include<iostream.h>

float sum(int k,...)

{

int *p=&k;//настроили указатель на параметр k

int s=0;

for(;k!=0;k--)

s+=*(++p);

return s/k;

}

void main()

{

cout<<”\n4+6=”<<sum(2,4,6);//находит среднее арифметическое 4+6

cout<<”\n1+2++3+4=”<<sum(4,1,2,3,4);//находит среднее арифметическое 1+2+3+4

}

Для доступа к списку параметров используется указатель *p типа int. Он устанавливается на начало списка параметров в памяти, а затем перемещается по адресам фактических параметров (++p).

Пример 2.

//известен признак конца списка параметров

#include<iostream.h>

int sum(int k,...)

{

int *p=&k;//настроили указатель на параметр k

int s=*p;//значение первого параметра присвоили s

for(int i=1;p!=0;i++)//пока нет конца списка

s+=*(++p);

return s/(i-1);

}

void main()

{

cout<<”\n4+6=”<<sum(4,6,0);//находит среднее арифметическое 4+6

cout<<”\n1+2++3+4=”<<sum(1,2,3,4,0);//находит среднее арифметическое 1+2+3+4

}

 

Перегрузка функций

Цель перегрузки состоит в том, чтобы функция с одним именем по-разному выполнялась и возвращала разные значения при обращении к ней с различными типами и различным числом фактических параметров. Для обеспечения перегрузки необходимо для каждой перегруженной функции определить возвращаемые значения и передаваемые параметры так, чтобы каждая перегруженная функция отличалась от другой функции с тем же именем. Компилятор определяет какую функцию выбрать по типу фактических параметров.

Пример.

#include<iostream.h>

#include <string.h>

int max(int a,int b)

{

if(a>b)return a;

 else return b;

}

float max(float a,float b)

{

if(a>b)return a;

 else return b;

}

char*max(char*a,char*b)

{

       if(strcmp(a,b)>0) return a;

       else return b;

}

void main()

{

int a1,b1;

float a2, b2;

       char s1[20];

       char s2[20];

cout<<"\nfor int:\n";

cout<<"a=?";cin>>a1;

cout<<"b=?";cin>>b1;

cout<<"\nMAX="<<max(a1,b1)<<"\n";

cout<<"\nfor float:\n";

cout<<"a=?";cin>>a2;

cout<<"b=?";cin>>b2;

cout<<"\nMAX="<<max(a2,b2)<<"\n";

cout<<"\nfor char*:\n";

cout<<"a=?";cin>>s1;

cout<<"b=?";cin>>s2;

cout<<"\nMAX="<<max(s1,s2)<<"\n";

}

Правила описания перегруженных функций:

1) Перегруженные функции должны находиться в одной области видимости.

2) Перегруженные функции могут иметь параметры по умолчанию, при этом значения одного и того же параметра в разных функциях должны совпадать. В разных вариантах перегруженных функций может быть разное количество умалчиваемых параметров.

3) Функции не могут быть перегружены, если описание их параметров отличается только модификатором const или наличием ссылки.

Например, функции int&f1(int&,const int&){... } и int f1(int,int){... } – не являются перегруженными, т. к. компилятор не сможет узнать какая из функций вызывается: нет синтаксических отличий между вызовом функции, которая передает параметр по значению и функции, которая передает параметр по ссылке.

 

Шаблоны функций

Шаблоны вводятся для того, чтобы автоматизировать создание функций, обрабатывающих разнотипные данные. Например, алгоритм сортировки можно использовать для массивов различных типов. При перегрузке функции для каждого используемого типа определяется своя функция. Шаблон функции определяется один раз, но определение параметризируется, т. е. тип данных передается как параметр шаблона. Формат шаблона:

template <class имя_типа [,class имя_типа]>

заголовок_функции

{тело функции}

Таким образом, шаблон семейства функций состоит из 2 частей – заголовка шаблона: template<список параметров шаблона> и обыкновенного определения функции, в котором вместо типа возвращаемого значения и/или типа параметров, записывается имя типа, определенное в заголовке шаблона.

Пример 1.

//шаблон функции, которая находит абсолютное значение числа любого типа

template<class type>//type – имя параметризируемого типа

type abs(type x)

{

if(x<0)return -x;

else return x;

}

Шаблон служит для автоматического формирования конкретных описаний функций по тем вызовам, которые компилятор обнаруживает в программе. Например, если в программе вызов функции осуществляется как abs(-1.5), то компилятор сформирует определение функции double abs(double x){... }.

 

Пример 2.

//шаблон функции, которая меняет местами две переменных

template <class T>//T – имя параметризируемого типа

void change(T*x,T*y)

{T z=*x;*x=*y;*y=z;}

Вызов этой функции может быть:

long k=10,l=5;

change(&k,&l);

Компилятор сформирует определение:

void change(long*x,long*y){ long z=*x;*x=*y;*y=z;}

 

Пример 3.

#include<iostream.h>

template<class Data>

Data&rmax(int n,Data a[])

{

int im=0;

for(int i=0;i<n;i++)

if(a[im]<a[im])im=i;

return d[im];//возвращает ссылку на максимальный элемент в массиве

}

void main()

{int n=5;

int x[]={10,20,30,15};

cout<<”\nrmax(n,x)=”<<rmax(n,x)<<”\n”;

rmax(n,x)=0;

for(int i=0;i<n;i++)

cout<<x[i]<<” “;

cout<<”\n”;

float y[]={10.4,20.2,30.6,15.5};

cout<<”\nrmax(n,y)=”<<rmax(n,y)<<”\n”;

rmax(4,y)=0;

for(in i=0;i<n;i++)

cout<<y[i]<<” “;

cout<<”\n”;

}

Результаты:

rmax(n,x)=30

10 20 0 15

rmax(n,y)=30.6

10.4 20.2 0 15.5

Основные свойства параметров шаблона функций

1. Имена параметров должны быть уникальными во всем определении шаблона.

2. Список параметров шаблона не может быть пустым.

3. В списке параметров шаблона может быть несколько параметров, каждый из них начинается со слова class.

Указатель на функцию

Каждая функция характеризуется типом возвращаемого значения, именем и списком типов ее параметров. Если имя функции использовать без последующих скобок и параметров, то он будет выступать в качестве указателя на эту функцию, и его значением будет выступать адрес размещения функции в памяти. Это значение можно будет присвоить другому указателю. Тогда этот новый указатель можно будет использовать для вызова функции. Указатель на функцию определяется следующим образом:

тип_функции(*имя_указателя)(спецификация параметров)

Примеры:

1. int f1(char c){.... }//определение функции

int(*ptrf1)(char);//определение указателя на функцию f1

2. char*f2(int k,char c){....}//определение функции

char*ptrf2(int,char);//определение указателя

В определении указателя количество и тип параметров должны совпадать с соответствующими типами в определении функции, на которую ставится указатель.

Вызов функции с помощью указателя имеет вид:

(*имя_указателя)(список фактических параметров);

Пример.

#include <iostream.h>

void f1()

{cout<<”\nfunction f1”;}

void f2()

{cout<<”\nfunction f2”;}

void main()

{

void(*ptr)();//указатель на функцию

ptr=f2;//указателю присваивается адрес функции f2

(*ptr)();//вызов функции f2

ptr=f1;//указателю присваивается адрес функции f1

(*ptr)();//вызов функции f1с помощью указателя

}

При определении указатель на функцию может быть сразу проинициализирован.

void (*ptr)()=f1;

Указатели н функции могут быть объединены в массивы. Например, float(*ptrMas[4])(char) – описание массива, который содержит 4 указателя на функции. Каждая функция имеет параметр типа char и возвращает значение типа float. Обратиться к такой функции можно следующим образом:

float a=(*ptrMas[1])(‘f’);//обращение ко второй функции

Пример.

#include <iostream.h>

#include <stdlib.h>

Void f1()

{cout<<"\nThe end of work";exit(0);}

Void f2()

{cout<<"\nThe work #1";}

Void f3()

{cout<<"\nThe work #2";}

Void main()

{

void(*fptr[])()={f1,f2,f3};

int n;

While(1)//бесконечный цикл

{

cout<<"\n Enter the number";

cin>>n;

fptr[n]();//вызов функции с номером n

}

}