计算机软件及应用C程序设计教程

11:17:001程序结构：使程序得以运行的框架组织便是程序结构，对程序结构的研究，是为了更好地表达算法思想，使其符合编译逻辑，又具有更好的可读性和可维护性学习目标：

1.从简单的函数层层调用，初步理解Ｃ++程序结构

2.学习合理组织程序的规则与经验，掌握扩展程序规模的基本方法11:17:002第七章内容

函数组织(FunctionOrganization)

头文件(HeaderFiles)

全局数据(GlobalData)

静态数据(StaticData)

作用域与生命期(Scope&Lifetime)

名空间(namespace)

预编译(Pre-Compilation)

11:17:0031.函数组织(FunctionOrganization)函数：对输入参数负责,埋头做自己的事,最终返回结果函数组织：通过在函数中进行函数调用来扩展运行的规模,层层叠叠的函数构成树结构做法：将若干个函数组织成文件,又将若干个文件构成程序的办法来进行编程分工11:17:004对如下的函数调用关系，进行文件划分mainf2f1f3g1g2hp文件１文件２文件３11:17:005２.头文件(HeaderFiles)原始头文件：作为共同开发的项目，为了共享彼此的过程资源（函数），将全体函数声明放在一个共用的头文件中界面头文件：界定模块可用资源（函数，数据，类型等）（可由一个或几个头文件组合，其实现由他人提供），或提供他人使用的模块资源．它是由软件工程师分发的、以规范项目开发为目的的资源文件做法：练习划分函数组，模仿学习构造头文件，并注意头文件的应含内容11:17:006//abc.hvoidf1();voidf2();voidf3();voidg1();voidg2();voidp();voidh();原始头文件

(包含Ｐage5的图中的一切函数声明)11:17:007头文件的使用：使函数调用免于声明//a1.cpp#include”abc.h”voidf1(){

if(…){p();g1();else{g2();h();}}11:17:008头文件的使用：使函数调用免于声明//a2.cpp#include”abc.h”intmain(){f1();f2();f3();}//-------voidf3(){f1();}//-------voidp(){f3();}//-------11:17:009头文件的使用：使函数调用免于声明//a3.cpp#include”abc.h”voidh(){…}voidf2(){g1();g2();}//-------voidg1(){…}voidg2(){…}11:17:0010界面头文件//a1.ha1.cpp提供的资源voidf1();//a2.h

a2.cpp提供的资源voidp();//a3.h

a3.cpp提供的资源voidg1();voidg2();voidf2();voidh();

11:17:0011//a1.cpp#include”a2.h”#include”a3.h”voidf1(){

if(…){p();g1();

}else{g2();h();}}使用界面头文件11:17:0012//a2.cpp#include”a1.h”#include”a3.h”staticvoidf3();intmain(){f1();f2();f3();}voidf3(){f1();}voidp(){f3();}使用界面头文件11:17:0013//a3.cpp#include”a3.h”voidh(){…}voidf2(){g1();g2();}voidg1(){…}voidg2(){…}使用界面头文件头文件的嵌套引用//a1.ha1.cpp提供的资源voidf1();//a2.h

a2.cpp提供的资源#include<a1.h>voidp();//a3.ha1.cpp提供的资源#include<a1.h>//第1次包含a1.h#include<a2.h>//第2次包含a1.h11:17:0014如何避免头文件嵌套引用#ifndef__A3_H__#define__A3_H__//a3.ha1.cpp提供的资源#include<a1.h>//第1次包含a1.h#include<a2.h>//这里不会再次包含a1.h#endif//__A2_H__11:17:0015//a1.ha1.cpp提供的资源#ifndef__A1_H__#define__A1_H__voidf1();#endif//__A1_H__//a2.h

a2.cpp提供的资源#ifndef__A2_H__#define__A2_H__#include<a1.h>voidp();#endif//__A2_H__11:17:00163.全局数据(GlobalData)全局数据：使若干个模块在程序范围内共享(读与写)数据,是若干程序文件沟通数据的一种形式意义：模块的独立性由数据的封闭性来支持．全局数据破坏了数据的封闭性,因而对小程序简单而对规范化程序则不登大雅之堂做法：练习函数之间用参数传递数据的常规形式,尽量避免使用全局数据11:17:0017例如：对于矩阵的输入、处理和输出vector<vector<int>>a;//globalDatavoidinput();voidtranspose();voidprint();intmain(){input();//usingatranspose();//usingaprint();//usinga}11:17:0018消去全局数据：前一个过程的输出作为后一个过程的输入typedefvector<vector<int>>Mat;Matinput();Mattranspose(constMat&a);voidprint(constMat&a);intmain(){print(transpose(input()));}11:17:0019在多个程序文件组成的程序中共享数据，

//item1.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;intn=8;//define

voidf();intmain(){cout<<n<<”\n”;f();}//item2.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;externintn;//declarevoidf(){cout<<n<<”\n”;}一次定义规则11:17:0020//item1.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;intn=8;//define

voidf();intmain(){cout<<n<<”\n”;f();}//item2.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;externintn=8;//declarevoidf(){cout<<n<<”\n”;}全局常量//file1.cppconstintROWS=10;constintCOLUMNS=10;Intmain(){intarr[ROWS][COLUMNS];for(intI=0;I<ROWS;i++) for(intj=0;j<COLUMNS;j++) …}11:17:0021优点：

数值改动简单缺点：

每次修改需要重新编译程序改进方法：

使用向量11:17:00224.静态数据(StaticData)静态全局数据：在一个程序文件中共享的数据．注意：全局数据则在多个程序文件中共享数据静态局部数据：在屡次调用的同一个函数中共享的数据11:17:0023演示静态全局变量（1）voidfunc(){a++;

intb=5;b++;cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;}staticinta=2;intmain(){func();func();}11:17:0024演示静态全局变量（2）//file1.cppstaticinta=2;intmain(){ cout<<“a=“<<a<<endl;}//file2.cppexterninta;voidfunc(){ cout<<“a=“<<a<<endl;}11:17:0025演示静态局部变量voidfunc(){

staticinta=2;a++;

intb=5;b++;cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;}intmain(){func();func();}//a=3,b=6//a=4,b=611:17:00265.作用域与生命期(Scope&Lifetime)作用域：有很多种，变化最多的是局部作用域．作用域遵守就近原则，它总是取用最贴近的名字，除非名字加前缀，则指特定区域的名字生命期：实体一旦产生（定义）后，存活时间的度量作用域与生命期：作用域是编程规范，用于编译时的语法检查，生命期是程序运行中的实体存活度量，体现运行程序的内在规律．名字访问遵守作用域规则，而作用域以实体存活为前提11:17:0027处于生命期中的实体总是能被安全访问到，即使违背模块的黑盒准则int*f(){

staticinta=1;a++;

return&a;}intmain(){

int*pa=f();*pa=8;//ok,但偷越到了函数f的局部区

cout<<*pa<<“\n”;}//811:17:0028生命期消亡的实体，其空间位置上的访问，得不到安全保证int*f(){

inta=1;

int*p=&a;

returnp;}//a的生命期在此处消亡intmain(){

int*pa=f();cout<<*pa<<“\n”;cout<<*pa<<“\n”;}//1//4198830交叉作用域与解决措施inta=3;voidfn(){inta=4;{inta=6;cout<<a;}}11:17:002911:17:0030６.名空间(namespace)名空间：解决名字冲突的方法．所有名字都有空间归属，在一定的空间中，名字是不允许冲突的．引用一个名字时，加上空间归属的前缀，就可以唯一确定该名字所对应的实体无前缀名字：很多时候，名字都是无前缀的，这是因为事先已经指定了默认名字空间．如果默认名空间在两个以上，则必须注意名字冲突的可能性11:17:0031名空间的使用//局部名空间默认#include<iostream>usingstd::cout;usingstd::endl;//-------------------------------------intabs(inta){returna>0?a:-a;}//-------------------------------------intmain(){

inta=abs(-5);//使用自定义函数

intb=std::abs(-5);//使用标准库函数

cout<<a<<endl<<b<<endl;}11:17:0032名空间的组织//局部名空间默认namespacemyswap;Intn=10;voidswap(