過程封裝--函數函數是組織代碼的有效方式。它將相關的代碼塊封裝在一起，提高代碼可讀性和可維護性。什么是過程封裝？11.將代碼模塊化將一段完成特定功能的代碼塊封裝成一個獨立的單元，方便重復使用和維護。22.隱藏實現細節通過封裝，將代碼的內部實現細節隱藏起來，外部代碼只需要調用封裝好的接口即可。33.提高代碼復用率將代碼封裝成函數，可以方便地進行代碼復用，減少代碼重復編寫，提高開發效率。44.降低代碼復雜度通過將代碼模塊化，可以將復雜的功能分解成多個簡單的函數，降低代碼的復雜度，提高代碼的可讀性和可維護性。過程封裝的目的提高代碼可讀性過程封裝可以將復雜的操作簡化為一個函數調用，提高代碼的可讀性和可維護性。提高代碼復用性封裝后的函數可以被多次調用，避免重復編寫相同的代碼，提高代碼復用率。降低代碼復雜度將復雜的程序分解成一個個簡單的函數，可以降低代碼的復雜度，使程序更容易理解和維護。提高代碼的可靠性封裝后的函數經過測試和驗證，可以確保代碼的可靠性和穩定性。封裝可以帶來哪些好處？代碼復用性通過封裝，我們可以將常用的代碼邏輯封裝成函數，方便在其他地方重復使用，減少代碼重復編寫，提高開發效率。代碼可讀性封裝可以將復雜的功能代碼封裝成一個個獨立的函數，使得代碼結構更加清晰，易于理解和維護。代碼可維護性封裝后的代碼易于修改和維護，當需要修改某個功能時，只需要修改對應的函數即可，不會影響其他代碼。代碼安全性封裝可以隱藏內部實現細節，只暴露必要的接口，防止外部代碼對內部數據進行非法訪問，提高代碼安全性。什么是函數？代碼塊函數是一段可重復使用的代碼，它執行特定任務。構建模塊函數就像樂高積木，可以組合成更復雜的功能。計算工具函數可以接收輸入，進行計算或操作，并返回結果。函數的基本構成函數名每個函數都需要一個唯一的名稱，用于標識和調用它。函數名應遵循命名規范，以提高代碼的可讀性。參數列表參數是函數執行時從調用者接收的數據。參數列表定義函數接受哪些類型的參數以及參數的順序。函數體函數體包含函數的實際代碼，用于執行特定的操作并返回結果。返回值函數執行完后，可以返回一個值給調用者。返回值類型應與函數體中return語句返回的值類型一致。如何定義一個函數函數定義語法使用關鍵字`def`定義函數，后面緊跟函數名和圓括號，括號內是參數列表。函數體函數體包含要執行的代碼塊，用縮進表示代碼塊的范圍。返回值函數可以使用`return`語句返回一個值，如果沒有返回值，默認返回`None`。函數的命名規則見名知意函數名應清晰地反映函數的功能和作用，方便閱讀和理解代碼。命名規范使用駝峰命名法或下劃線命名法，提高代碼一致性，方便團隊協作。大小寫區分函數名通常使用小寫字母，避免與變量名混淆。函數的參數參數的作用函數的參數就像給函數傳遞信息。可以根據不同的參數執行不同的操作。參數的類型參數可以是各種類型，如整數、浮點數、字符串、數組、結構體等。參數的個數函數可以沒有參數，也可以有多個參數，取決于函數的功能。參數的傳遞機制1調用函數傳遞參數2函數接收參數傳遞3執行操作使用參數參數傳遞是調用函數時將實參傳遞給形參的過程。函數接收到的參數值會根據傳遞機制進行處理，以便在函數內部使用。例如，值傳遞會復制參數值，而引用傳遞則直接使用實參地址。值傳遞和引用傳遞1值傳遞函數調用時，將實參的值復制到形參，形參的改變不會影響實參。2引用傳遞函數調用時，將實參的地址傳遞給形參，形參的改變會影響實參。3區別值傳遞傳遞的是副本，引用傳遞傳遞的是原值。4應用場景值傳遞用于不希望改變實參，引用傳遞用于需要修改實參。函數的返回值返回類型函數的返回值類型決定了函數返回的值的類型，例如int、double或字符串等。返回值類型在函數定義時指定，并與函數調用時返回的值類型匹配。返回語句使用`return`語句將計算結果返回給調用函數，該語句必須位于函數體中。返回語句可以帶參數，表示返回該參數的值，如果沒有參數，則返回一個默認值。函數的調用函數定義只是創建了函數的代碼塊，而函數的調用才是真正執行函數內部代碼的關鍵。1函數名使用函數名來標識要調用的函數2參數將實際值傳遞給函數的形參3返回值接收函數執行的結果調用函數時，程序會跳轉到函數內部執行代碼。函數執行完畢后，程序會返回到調用函數的地方，并繼續執行后續代碼。函數的作用域函數定義所在區域函數的作用域是指函數可以訪問的變量范圍。函數內的變量在函數執行結束后會被銷毀。函數調用所在區域函數調用會創建一個新的作用域，在這個作用域中可以訪問函數的參數和局部變量。局部變量和全局變量局部變量在函數內部定義的變量，只能在該函數內部訪問。全局變量在函數外部定義的變量，可以在整個程序中訪問。作用域局部變量的作用域僅限于定義它的函數，全局變量的作用域是整個程序。生命周期局部變量在函數被調用時創建，函數結束時銷毀，全局變量在程序啟動時創建，程序結束時銷毀。變量的生存期定義階段變量在函數或代碼塊中被定義時，其生存期就開始了。這意味著，變量在內存中分配了空間，可以被使用。作用域結束當定義變量的函數或代碼塊執行結束時，該變量的生存期也隨之結束。其內存空間被釋放，變量不再有效。遞歸函數函數調用自身遞歸函數可以調用自身,實現重復執行。分而治之遞歸函數通過分解問題,將復雜問題分解為更小的子問題。自相似結構遞歸函數可以產生自相似結構,例如樹形結構。遞歸函數的優缺點11.簡潔性遞歸函數可以將復雜問題分解成更小的子問題，代碼簡潔易懂。22.代碼復用遞歸函數可以重復調用自身，減少代碼重復，提高代碼復用率。33.效率問題遞歸函數可能導致棧溢出，效率不如循環結構。44.可讀性問題遞歸函數的邏輯可能難以理解，可讀性不如循環結構。函數的重載相同函數名，不同參數函數重載是指在同一作用域內，多個函數具有相同函數名，但參數列表不同。編譯器自動識別編譯器會根據函數調用時的參數類型和數量自動識別并調用相應的函數。提高代碼可讀性函數重載可以讓代碼更簡潔易懂，減少重復代碼，提高代碼的可維護性。內聯函數定義內聯函數是一種特殊的函數，它在編譯時將函數體直接插入到調用函數的地方，從而避免了函數調用的開銷。這可以提高程序的效率。使用使用inline關鍵字修飾函數定義，即可將其聲明為內聯函數。例如：inlineintadd(inta,intb){returna+b;}。函數指針函數指針定義函數指針是一個指向函數的指針變量。指針類型函數指針的類型由函數的返回值類型和參數類型決定。調用函數通過函數指針可以間接調用函數，指針指向的函數會被執行。函數指針的優點靈活地調用函數，提高代碼可讀性和可維護性，便于使用回調函數。函數指針的應用場景回調函數回調函數允許將函數作為參數傳遞給另一個函數，以便在特定事件發生時執行。事件處理通過使用函數指針，可以將不同的函數與不同的事件關聯起來，從而實現靈活的事件處理機制。排序算法函數指針可以用來實現通用排序算法，允許用戶指定自定義比較函數來定義排序規則。數據結構操作函數指針可以用于實現各種數據結構操作，例如插入、刪除、查找等，提高代碼的可讀性和可維護性。C++標準庫中的常用函數算法C++標準庫提供了豐富的算法，例如排序、搜索、查找和轉換算法，可以幫助我們高效地處理數據。字符串C++標準庫提供了字符串操作函數，例如字符串比較、查找、替換和分割。容器C++標準庫提供了各種容器類型，例如數組、列表、集合和映射，可以用于存儲和管理數據。輸入/輸出C++標準庫提供了輸入/輸出流操作，例如控制臺輸入和輸出、文件讀寫。如何有效使用函數11.選擇合適的函數根據具體問題選擇功能明確、易于理解的函數。22.函數參數的合理性參數類型、數量、順序需符合函數功能要求。33.返回值的設計返回值應清晰地反映函數的執行結果，避免歧義。44.函數的注釋清晰簡潔的注釋，解釋函數功能、參數、返回值等。函數設計的原則單一職責每個函數應該專注于完成一項特定的任務，避免將多個不相關的功能混雜在一起。可讀性使用清晰、簡潔的命名和注釋，使代碼易于理解和維護。模塊化將代碼分解成獨立的函數，以便于復用和維護。效率選擇合適的算法和數據結構，以提高代碼的執行效率。函數庫的設計模塊化將相關的函數分組到不同的庫中，提高代碼的可維護性和可重用性。命名空間使用命名空間避免函數名沖突，使庫的組織更加清晰。文檔化為每個庫提供詳細的文檔，方便其他開發者使用和理解。測試對庫進行充分的測試，確保其功能正常，提高代碼質量。函數的測試和調試1單元測試編寫測試用例，驗證函數功能的正確性。2調試工具使用調試器，單步執行代碼，查看變量值和函數調用棧。3日志記錄在代碼中添加日志，記錄程序運行過程，方便排查錯誤。4代碼覆蓋率測試代碼覆蓋率，確保函數被充分測試。課堂練習1函數編寫練習編寫一個函數，實現兩個整數的加法操作，并返回結果。2函數調用練習編寫一個程序，調用上述加法函數，并輸出結果。3函數調試練習編寫一個函數，實現兩個整數的減法操作，并返回結果，然后進行調試，找出并解決代碼中的錯誤。本章小結過程封裝過程封裝是結構化程序設計的重要思想之一。通過封裝，將代碼邏輯模塊化，提高代碼可讀性、可維護性、可復用性。函