面向对象实验 ——（一）控制结构与函数

一、实验内容及要求

内容：
（1）熟悉Visual Studio 2010开发环境，掌握C++中有关数据类型、输入输出、程序控制流的基本知识；
（2）函数的定义、函数参数传递；函数的重载；
（3）函数形参的缺省值设置。
要求：
（1）理解函数定义及对数据的处理流程；
（2）掌握函数参数传递的原理、函数重载、缺省值形参函数的使用；
（3）以简单类型数据的处理为例，设计一个具有一定功能的函数，要求用到上述语法机制；
（4）记录并分析实验结果，撰写实验报告。

二、实验过程及实验结果分析

1.C++数据类型 输入输出 程序控制流
数据类型与C语言没有多大差异，可以用typedef对已经存在的类型进行重新命名。
C++中的输入输出是通过I/O流来进行的。
2.函数的定义和函数的调用
经过C语言的学习，我们已经对函数有了一个初步的了解：比如函数分为库函数和用户定义函数，函数的定义的语法等等。
现在我们先回顾一下函数的调用过程：（1）.记录返回地址 （2）.为被调函数的执行分配资源，创造运行条件（3）.将控制交给被调函数执行。
3.函数参数的传递：
函数在进行参数传递时，有两种方式，传值调用和传引用调用，这两种方式的区别就在于第二步资源的分配。前者会为实参数据在被调函数内部生成数据副本，后者是直接操作主调函数被的原始数据。
4.函数重载：
简单的介绍就是“同名可区分”。
对于多个名称相同的函数，如果能够通过参数个数和类型对函数进行区分，就可以使用这些函数，称为函数重载。
需要注意的是，函数重载必须要有可以区分的地方，否则编译错误。
5.函数形参的缺省值设置。
一般情况下，在函数调用时，实参个数应当与形参个数相同，并且类型一致，否则会编译错误。但是我们也可以在定义函数时，为一个或多个形参指定默认值，这样的话调用时如果给出实参，则使用实参，否则就使用预先给出的默认参数值。
当进行函数调用时，编译器会按照从左到右的顺序将实参与形参结合，若为指定实参，则编译器会按照顺序将函数原型中的默认值来补足所默认的实参。

代码：

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

struct node{
    int x,y;
};

///计算两个点之间的曼哈顿距离
void dis(node a,node b){
    cout<<"a点的坐标是:"<<"x="<<a.x<<" "<<"y="<<a.y<<endl;
    cout<<"b点的坐标是:"<<"x="<<b.x<<" "<<"y="<<b.y<<endl;
    cout<<"a、b两点的曼哈顿距离是："<<endl;
    cout<<abs(a.x-b.x)+abs(a.y-b.y)<<endl;
}

///计算该点与原点的曼哈顿距离
void dis(int x1,int y1,int x2=0,int y2=0){///后两个为默认形参
    cout<<"a点的坐标是:"<<"x="<<x1<<" "<<"y="<<y1<<endl;
    cout<<"a点与原点的曼哈顿距离是："<<endl;
    cout<<abs(x1-x2)+abs(y1-y2)<<endl;
}

void update1(node &a){///传引用调用，直接在原数据上进行操作
    a.x++,a.y++;
}

void update2(node b){///传值调用，操作的是生成的数据副本
    b.x++,b.y++;
}

int main(){
    node a={1,2};///定义a点坐标
    node b={3,4};///定义b点坐标

    dis(a,b);
    puts("");
/**
调用函数dis的过程：1.记录返回地址34行 2.为dis函数的调用分配资源 3.将控制交给被调函数执行
**/
    dis(1,2);
    puts("");
/**
第33行和第38行的两个dis函数同名，但是由于参数类型不同，所以编译器可以根据不同的参数选择执行哪一个,这就是函数重载
**/

    update1(a);
    cout<<"移动后的a点坐标为："<<"x="<<a.x<<" "<<"y="<<a.y<<endl;
    update2(b);
    cout<<"移动后的b点坐标为："<<"x="<<b.x<<" "<<"y="<<b.y<<endl;
/**
函数参数传递有传值调用和传引用调用两种类型，前者会生成数据副本，不会改变原数据的值
后者则直接对原数据进行操作，会改变原数据的值
**/

    return 0;
}

运行结果：

结果分析：

大体分析一下执行流程~
1.进行a,b两点坐标的初始化
2.调用函数dis计算a,b两点之间的曼哈顿距离
（1）记录返回地址 第34行
（2）为dis函数的调用分配资源
（3）将控制交给dis函数执行
（4）计算出a,b两点之间的曼哈顿距离并进行相应的输出
（5）返回主调函数中记录的返回地址
3.调用dis函数计算a到原点的曼哈顿距离，其中因为函数参数类型的不同，编译器可以区分这两个重载的dis函数，具体执行流程与2类似
4.调用update1函数移动a点，因为是update1函数是传引用调用，所以可以直接更改原始数据，输出后发现a点坐标已经更新。
5.调用update2函数移动b点，因为update2函数是传值调用，调用时会根据原始数据生成新的数据副本，对数据副本进行操作，并不会对原始数据产生影响，所以b点坐标未被更新。