Question

下面详细介绍一下函数参数。C++通常按值传递参数，这意味着将数值参数传递给函数，而后者将其赋给一个新的变量。例如，程序清单 7.2 包含下面的函数调用：

其中，side 是一个变量，在前面的程序运行中，其值为 5。cube( ) 的函数头如下：

被调用时，该函数将创建一个新的名为 x 的 double 变量，并将其初始化为 5。这样，cube( ) 执行的操作将不会影响 main( ) 中的数据，因为 cube( ) 使用的是 side 的副本，而不是原来的数据。稍后将介绍一个实现这种保护的例子。用于接收传递值的变量被称为形参。传递给函数的值被称为实参。出于简化的目的，C++标准使用参数（argument）来表示实参，使用参量（parameter）来表示形参，因此参数传递将参量赋给参数（参见图 7.2）。

图 7.2 按值传递

在函数中声明的变量（包括参数）是该函数私有的。在函数被调用时，计算机将为这些变量分配内存；在函数结束时，计算机将释放这些变量使用的内存（有些 C++文献将分配和释放内存称为创建和毁坏变量，这样似乎更激动人心）。这样的变量被称为局部变量，因为它们被限制在函数中。前面提到过，这样做有助于确保数据的完整性。这还意味着，如果在 main( ) 中声明了一个名为 x 的变量，同时在另一个函数中也声明了一个名为 x 的变量，则它们将是两个完全不同的、毫无关系的变量，这与加利福尼亚州的 Albany 与纽约的 Albany 是两个完全不同的地方是一样的道理（参见图 7.3）。这样的变量也被称为自动变量，因为它们是在程序执行过程中自动被分配和释放的。

图 7.3 局部变量

7.2.1 多个参数

函数可以有多个参数。在调用函数时，只需使用逗号将这些参数分开即可：

上述函数调用将两个参数传递给函数 n_chars( )，我们将稍后定义该函数。

同样，在定义函数时，也在函数头中使用由逗号分隔的参数声明列表：

该函数头指出，函数 n_char( ) 接受一个 char 参数和一个 int 参数。传递给函数的值被赋给参数 c 和 n。如果函数的两个参数的类型相同，则必须分别指定每个参数的类型，而不能像声明常规变量那样，将声明组合在一起：

和其他函数一样，只需添加分号就可以得到该函数的原型：

和一个参数的情况一样，原型中的变量名不必与定义中的变量名相同，而且可以省略：

然而，提供变量名将使原型更容易理解，尤其是两个参数的类型相同时。这样，变量名可以提醒参量和参数间的对应关系：

程序清单 7.3 演示了一个接受两个参数的函数，它还表明，在函数中修改形参的值不会影响调用程序中的数据。

程序清单 7.3 twoarg.cpp

在程序清单 7.3 的程序中，将编译指令 using 放在函数定义的前面，而不是函数中。下面是该程序的运行情况：

程序说明
程序清单 7.3 中的 main( ) 函数使用一个 while 循环提供重复输入（并让读者温习使用循环的技巧），它使用 cin>>ch，而不是 cin.get（ch）或 ch = cin.get( ) 来读取一个字符。这样做是有原因的。前面讲过，这两个 cin.get( ) 函数读取所有的输入字符，包括空格和换行符，而 cin>>跳过空格和换行符。当用户对程序提示作出响应时，必须在每行的最后按 Enter 键，以生成换行符。cin>>ch 方法可以轻松地跳过这些换行符，但当输入的下一个字符为数字时，cin.get( ) 将读取后面的换行符。可以通过编程来避开这种麻烦，但比较简便的方法是像该程序那样使用 cin。

n_char( ) 函数接受两个参数：一个是字符 c，另一个是整数 n。然后，它使用循环来显示该字符，显示次数为 n：

程序通过将 n 变量递减来计数，其中 n 是参数列表的形参，main( ) 中 times 变量的值被赋给该变量。然后，while 循环将 n 递减到 0，但前面的运行情况表明，修改 n 的值对 times 没有影响。即使您在函数 main( ) 中使用名称 n 而不是 times，在函数 n_chars() 中修改 n 的值时，也不会影响函数 main( ) 中 n 的值。

7.2.2 另外一个接受两个参数的函数

下面创建另一个功能更强大的函数，它执行重要的计算任务。另外，该函数将演示局部变量的用法，而不是形参的用法。

目前，美国许多州都采用某种纸牌游戏的形式来发行彩票，让参与者从卡片中选择一定数目的选项。例如，从 51 个数字中选取 6 个。随后，彩票管理者将随机抽取 6 个数。如果参与者选择的数字与这 6 个完全相同，将赢得大约几百万美元的奖金。我们的函数将计算中奖的几率。（是的，能够成功预测获奖号码的函数将更有用，但虽然 C++的功能非常强大，目前还不具备超自然能力。）

首先，需要一个公式。假设必须从 51 个数中选取 6 个，而获奖的概率为 1/R，则 R 的计算公式如下：

选择 6 个数时，分母为前 6 个整数的乘积或 6 的阶乘。分子也是 6 个连续整数的乘积，从 51 开始，依次减 1。推而广之，如果从 numbers 个数中选取 picks 个数，则分母是 picks 的阶乘，分子为 numbers 开始向前的 picks 个整数的乘积。可以用 for 循环进行计算：

循环不是首先将所有的分子项相乘，而是首先将 1.0 与第一个分子项相乘，然后除以第一个分母项。然后下一轮循环乘以第二个分子项，并除以第二个分母项。这样得到的乘积将比先进行乘法运算得到的小。例如，对于(10 * 9)/(2 * 1) 和(10 / 2)*(9 / 1)，前者将计算 90/2，得到 45，后者将计算为 5*9，得到 45。这两种方法得到的结果相同，但前者的中间值（90）大于后者。因子越多，中间值的差别就越大。当数字非常大时，这种交替进行乘除运算的策略可以防止中间结果超出最大的浮点数。

程序清单 7.4 在 probability( ) 函数中使用了这个公式。由于选择的数目和总数目都为正，因此该程序将这些变量声明为 unsigned .int 类型（简称 unsigned）。将若干整数相乘可以得到相当大的结果，因此 lotto.cpp 将该函数的返回值声明为 long double 类型。另外，如果使用整型，则像 49/6 这样的运算将出现舍入误差。

注意：

有些 C++实现不支持 long double 类型，如果所用的 C++实现是这样的，请使用 double 类型。

程序清单 7.4 lotto.cpp

下面是该程序的运行情况：

请注意，增加游戏卡中可供选择的数字数目，获奖的可能性将急剧降低。

程序说明

程序清单 7.4 中的 probability( ) 函数演示了可以在函数中使用的两种局部变量。首先是形参（number 和 picks），这是在左括号前面的函数头中声明的；其次是其他局部变量（result、n 和 p），它们是在将函数定义括起的括号内声明的。形参与其他局部变量的主要区别是，形参从调用 probability( ) 的函数那里获得自己的值，而其他变量是从函数中获得自己的值。