过程式编程
过程式编程（Procedural Programming）是一种编程范式，强调通过一系列顺序执行的过程、函数或子程序来实现程序的功能。C++ 支持过程式编程，继承了其前身 C 语言的许多特点。过程式编程关注函数的调用、参数传递、变量作用域和控制流，是编写清晰和结构化代码的重要方法。
1. 基本概念
过程式编程的核心是函数。函数是代码的基本组织单元，用于执行特定任务。通过函数的调用和返回，程序可以实现复杂的功能。
#include <iostream>
void greet() {
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}
int main() {
greet();
return 0;
}
在这个示例中，greet 函数被定义为打印一条消息，并在 main 函数中被调用。
2. 函数定义与调用
函数的定义包括函数名、参数列表和函数体。函数可以有返回值，也可以是 void 类型不返回任何值。
#include <iostream>
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
int result = add(5, 3);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
在这个示例中，add 函数接收两个整数参数，并返回它们的和。
3. 参数传递
C++ 支持按值传递（pass by value）、按引用传递（pass by reference）和按指针传递（pass by pointer）三种参数传递方式。
3.1 按值传递
按值传递会将参数的副本传递给函数，函数内部对参数的修改不会影响原始变量。
void increment(int x) {
x++;
}
int main() {
int value = 5;
increment(value);
std::cout << "Value: " << value << std::endl; // 输出 5
return 0;
}
3.2 按引用传递
按引用传递会将参数的引用传递给函数，函数内部对参数的修改会影响原始变量。
void increment(int& x) {
x++;
}
int main() {
int value = 5;
increment(value);
std::cout << "Value: " << value << std::endl; // 输出 6
return 0;
}
3.3 按指针传递
按指针传递会将参数的指针传递给函数，函数内部通过指针对参数进行修改。
void increment(int* x) {
(*x)++;
}
int main() {
int value = 5;
increment(&value);
std::cout << "Value: " << value << std::endl; // 输出 6
return 0;
}
4. 变量作用域
变量的作用域定义了变量在程序中可见和可访问的范围。C++ 支持局部变量、全局变量和静态变量。
4.1 局部变量
局部变量在函数或代码块内声明和定义，只在其作用域内有效。
#include <iostream>
void printLocal() {
int localVar = 10;
std::cout << "Local variable: " << localVar << std::endl;
}
int main() {
printLocal();
// std::cout << localVar << std::endl; // 错误：localVar 在此作用域内不可见
return 0;
}
4.2 全局变量
全局变量在所有函数外部声明和定义，可以在整个程序中访问。
#include <iostream>
int globalVar = 20;
void printGlobal() {
std::cout << "Global variable: " << globalVar << std::endl;
}
int main() {
printGlobal();
globalVar++;
printGlobal();
return 0;
}
4.3 静态变量
静态变量在函数内声明，并在程序的生命周期内保持其值。
#include <iostream>
void printStatic() {
static int staticVar = 0;
staticVar++;
std::cout << "Static variable: " << staticVar << std::endl;
}
int main() {
printStatic(); // 输出 1
printStatic(); // 输出 2
return 0;
}
5. 控制流
控制流语句用于控制程序的执行顺序，包括条件语句和循环语句。
5.1 条件语句
条件语句用于根据条件执行不同的代码块。
#include <iostream>
int main() {
int number = 10;
if (number > 0) {
std::cout << "Positive number" << std::endl;
} else {
std::cout << "Non-positive number" << std::endl;
}
return 0;
}
5.2 循环语句
循环语句用于重复执行代码块。
#include <iostream>
int main() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
std::cout << "Iteration: " << i << std::endl;
}
return 0;
}
6. 总结
过程式编程是 C++ 中一种基础且重要的编程范式，通过函数的定义与调用、参数传递、变量作用域和控制流语句，可以实现程序的结构化和模块化。掌握过程式编程有助于编写清晰、可维护和高效的代码。