c语言第六章函数与宏定义.ppt

07:38,1/49,第六章 函数与宏定义,6.1 函数概念,6.2 变量作用域和存储类型,6.3 内部函数与外部函数,6.4 递归函数设计和调用,6.6 综合范例,07:38,2/49,6.1 函数概念,C语言允许把问题设计成一个一个的模块，程序通过调用模块功能来解决问题。这些模块通常都是通过函数来实现的，又可称其为函数模块。,C语言中，函数可分为两类 ：,一类是由系统定义的标准函数，又称为库函数，其函数声明一般是放在系统的include目录下以.h为后缀的头文件中，如在程序中要用到某个库函数，必须在调用该函数之前用#include命令将库函数信息包含到本程序中。,另一类函数是自定义函数 ，两种形式：,第一种：函数声明、函数调用、函数定义。 第二种：函数定义、函数调用。,07:38,3/49, 6.1.1 函数定义,函数定义的一般形式可以有两种。,形式一：,存储类型符 返回值类型符 函数名(形参说明表) 函数语句体 ,形式二：,存储类型符 返回值类型型符 函数名(形参表) 形参说明； 函数语句体 ,07:38,4/49,说明：,1存储类型符指的是函数的作用范围，它只有两种形式：static和extern。 static说明函数只能作用于其所在的源文件，用static说明的函数又称为内部函数。 extern说明函数可被其它源文件中的函数调用，用extern说明的函数，又称为外部函数。 缺省情况为extern。,2返回值类型符指的是函数体语句执行完成后，函数返回的值的类型，如int， float, char等等，若函数无返回值，则用空类型void来定义函数的返回值。 缺省情况为int型。,07:38,5/49,3函数名由任何合法的标识符构成。建议将函数名的命名与函数内容有一定关系。,4在第一种函数定义的形式中，形参说明表是一系列用逗号分开的每个形参变量说明。 如：int x, int y, int z 这表示形参变量有三个：x, y, z。它们的类型都是int型。 在第二种函数定义的形式中，形参表是一系列用逗号分开的形参变量。如：x, y, z,5函数语句体是放在一对花括号 中，由局部数据类型描述和功能实现两部分组成。,07:38,6/49,6函数返回语句的形式有以下两种： 函数无返回值的情况：return； 函数有返回值的情况：return(表达式的值)； 在第种情况下要注意“表达式的值”的类型必须与函数返回值的类型相一致。,例如：求两个任意整数的绝对值的和，用函数abs_sum()实现。,/*直接调用库函数来计算m和n的绝对值 */ int abs_sum(int m, int n) return (abs(m)+abs(n)； /*函数abs()是在头文件math.h中声明的*/,07:38,7/49,函数定义如下： int abs_sum(int m, int n) if (m0) m=-m; if(n0) n=-n; return(m+n); ,6.1.2 函数声明和调用,一函数的声明 函数声明的一般形式：,存储类型符 返回值类型符 函数名(形参说明表)； 如：int abs-sun(int m, int n)；,07:38,8/49,二函数调用 函数调用是通过函数调用语句来实现的，分两种形式：,无返回值的情况： 函数名(实参表)； 有返回值的情况： 变量名函数名(实参表)； 该变量名的类型必须与函数的返回值类型相同。,函数调用时都会去执行函数语句中的内容，函数执行完毕后，回到函数的调用处，继续执行下面的语句。,07:38,9/49,6.1.3 函数的传值方式,函数的传值方式： 采用实参表将每一个实参的值相应地传递给每一个形参变量，形参变量在接收到实参表传过来的值时，会在内存临时开辟新的空间，以保留形参变量的值，当函数执行完毕时，这些临时开辟的内存空间会被释放，并且形参的值在函数中不论是否发生变化，都不会影响到实参变量的值的变化，这就是函数的传值方式。,自定义函数在程序中的使用顺序有两种形式：, 先进行函数声明，再进行函数调用，函数定义放在函数调用之后。函数声明在函数调用之前。 函数定义放在函数调用之前。,07:38,10/49,【例6-1】 编程序，通过调用函数abs-sum()，求任意两个整数的绝对值的和。,/*exam6_1.c 调用函数求两整数绝对值的和*/ #include int abs_sum(int m,int n); main() int x,y,z; scanf(“%d%d“, ,程序运行结果: 7 12 sum is 19,07:38,11/49,用传值方式调用函数时，实参也可以是函数调用语句,【例6-2】求任意三个数的绝对值的和。,/*exam6_2.c 调用函数求三个整数绝对值的和*/ #include int abs_sum(int m,int n); main() int x,y,z,sum; scanf(“%d%d%d“, ,程序运行结果: 7 12 5 sum is 24,07:38,12/49,注意：,对于有返回值的函数，调用时若没有把它赋给某个变量，仍然是可以的，只是函数的返回值有可能会被丢失。,【例6-3】 求任意两数的乘积。,自定义一个函数mul()，用于求两数的乘积，程序： /*exam6_3.c 求两个数的乘积*/ #include float mul(float a,float b); main() float x,y,z; scanf(“%f %f“, /* */,07:38,13/49,x=x*2; y=y*2; printf(“z=%f,mul(%f,%f)=%fn“,z,x,y,mul(x,y); /* * / float mul(float a,float b) return a*b; ,程序运行结果: 5 6 z=30.000000,mul(30.000000,-8.000000)=-240.000000,07:38,14/49,程序说明：,注释处调用函数后的返回值赋给变量z。,注释处调用函数后的返回值没有赋给任何变量，函数的返回值被丢失。,注释处调用函数后的返回值成为了printf()函数的参数。,07:38,15/49,6.2 变量作用域和存储类型,一变量的作用域,变量的作用域：指的是变量的有效范围，针对变量不同的作用域，可把变量分为局部变量和全局变量。,局部变量：在函数内部或某个控制块的内部定义的变量为局部变量，局部变量的有效范围只限于本函数内部，退出函数，该变量自动失效。,全局变量：在函数外面定义的变量称为全局变量，全局变量的作用域是从该变量定义的位置开始，直到源文件结束。在同一文件中的所有函数都可以引用全局变量。,07:38,16/49,局部变量和全局变量的作用域如图所示：,07:38,17/49,【例6-4】 变量作用域应用举例，阅读下面的程序，注意区分局部变量和全局变量的作用域。,/*exam6_4.c 变量作用域举例*/ #include void a( void ); void b( void ); void c( void ); int x = 1; main() int x = 5; printf(“local x in outer scope of main is %dn“, x );,07:38,18/49, int x = 7; printf( “local x in inner scope of main is %dn“, x ); printf( “local x in outer scope of main is %dn“, x ); a(); b(); c(); a(); b(); c();,前三次输出结果: local x in outer scope of main is 5 local x in inner scope of main is 7 local x in outer scope of main is 5,07:38,19/49,printf( “local x in main is %dn“, x ); getchar(); return 0; void a( void ) int x = 25; printf( “nlocal x in a is %d after entering an“, x ); +x; printf( “local x in a is %d before exiting an“, x ); ,07:38,20/49,void b( void ) static int x = 50; printf( “nlocal static x is %d on entering bn“, x ); +x; printf( “local static x is %d on exiting bn“, x ); void c( void ) printf( “nglobal x is %d on entering cn“, x ); x *= 10; printf( “global x is %d on exiting cn“, x ); ,07:38,21/49,程序运行结果: 后6次函数调用,local x in a is 25 after entering a local x in a is 26 before exiting a local static x is 50 on entering b local static x is 51 on exiting b global x is 1 on entering c global x is 10 on exiting c local x in a is 25 after entering a local x in a is 26 before exiting a local static x is 51 on entering b local static x is 52 on exiting b global x is 10 on entering c global x is 100 on exiting c,最后一次输出： local x in main is 5,07:38,22/49,二变量的存储类型,变量的存储类型：指的是变量的存储属性，它说明变量占用存储空间的区域。,在内存中，供用户使用的存储区由程序区、静态存储区和动态存储区三部分组成。,变量的存储类型有四种：auto型、register型、static型和extern型。,auto型变量存储在内存的动态存储区。 register型变量保存在寄存器中。 static型变量和extern型变量存储在静态存储器。,07:38,23/49,局部变量的存储类型缺省值为auto型 。 全局变量的存储类型缺省值为extern型 。,auto型变量和register型变量只用于定义局部变量。 static型变量即可定义成局部变量，又可定义成全局变量。,【例6-5】 设计一个函数：long fac(int n)，可用来计算15的阶乘。,分析：可在函数中定义一个static型变量，用来保存上次的计算结果。,07:38,24/49,/*exam6_5.c 用static型变量保留上次阶乘的值*/ #include long fac(int n) static int f=1; f=f*n; return f; main() int i; for(i=1;i=5;i+) printf(“%d!=%ldn“,i,fac(i); ,程序运行结果: 1!=1 2!=2 3!=6 4!=24 5!=120,局部变量f被定义成static型的，因此，它只在该函数第1次被调用的时候初始化其值为1，以后再调用该函数时，不再进行初始化，而是使用上一次调用的值。,07:38,25/49,6.3 内部函数与外部函数,一内部函数,若函数的存储类型为static型，则称其为内部函数或称静态函数，它表示在同一个程序中（由多个源文件组成），该函数只能在一个文件中存在，在其它文件中不可使用。,如：static int fun-name()； 内部函数只能被其所在的源文件调用。,二外部函数,若函数的存储类型定义为extern型，则称其为外部函数，它表示该函数能被其它源文件调用。函数的缺省存储类型为extern型。,注意：在需要用到外部函数的文件中，其函数声明必须用extern进行说明。,07:38,26/49,例如：有两个源文件file1.c和file2.c如下所示：,/* file1.c 调用外部函数*/ # include int mod(int a, int b); extern int add (int m, int n); /*外部函数声明* main() int x, y, result; scanf (“%d%d”, ,07:38,27/49,int mod(int a, int b) return(a%d); /* file2.c外部函数*/ extern int add(int m, int n) return(m+n); ,说明：,1在文件1(file1.c)中的函数声明： int mod(int a, int b); 实际上相当于：extern int mod(int a, int b);,07:38,28/49,2在文件2(file2.c)中的函数定义： extern int add(int m, int n) return(m+n); 实际上相当于：int add(int m, int n) return(m+n); ,3由多个源文件组成一个程序时，main()函数只能出现在一个源文件中。,07:38,29/49,4多个源文件的连接方式有三种：,将各源文件分别编译成目标文件，得到多个目标文件（.obj后缀），然后用连接命令（tlink）把多个.obj文件连接起来，在Turbo c上用如下命令： tlink file1.obj+file2.obj+filen.obj 生成一个file1.exe的可执行文件。,建立项目文件（.prj后缀），具体操作可参阅各种C编译手册。,使用文件包含命令。,07:38,30/49,6.4 递归函数设计和调用,C语言中一个函数中的语句可以是对另一个函数的调用。,函数嵌套调用图例：,调用过程按图中箭头所示的方向和顺序进行，属于一种线性调用关系，每次调用后，最终返回到原调用点，继续执行以下语句。,07:38,31/49,C语言中还允许在函数中调用自身，或函数之间相互调用，这种调用方式称之为递归。递归又分为直接递归调用和间接递归调用。,直接递归调用；函数直接调用自身。,间接递归调用：函数互相调用对方。,直接递归：,int temp (int x) int y, z; z=temp(y); ,07:38,32/49,间接递归：,显然，递归有可能陷入无限递归状态，最终导致错误发生。因此，设计一个递归问题必须具备两个条件：,1后一部分与原始问题类似。 2后一问题是原始问题的简化。,07:38,33/49,【例6-6】 编程，从键盘输入一个正整数n，求n!。,n!的数字表达式为： n!=,定义一个求n!的函数：long fac(int n) long fac(int n) long result; if (n= = 0 | n= =1) result =1; else result=n*fac(n-1); return(result); ,07:38,34/49,完整程序如下：,/*exam6_6.c 用递归法求n!*/ #include long fac(int n) long result; if(n=0|n=1) result=1; else result=n*fac(n-1); return result; main() int x; long f;,07:38,35/49,scanf(“%d“, ,程序运行结果: 6 6!=720,07:38,36/49,【例6-7】 求Fibonacci数列第i项的值。 Fibonacci数列：0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21,其数字表达式为： fibonacci(0)=0 fibonacci(1)=1 fibonacci(n)=fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2) (n1),设计一个函数：long fibonacci (int n)用于计算数列中第n项的值，,07:38,37/49,程序如下所示：,/*exam6_7.c 求第n项Fibonacci数列的值*/ #include long fibonacci(int n); main() int x=0; long result; do result=fibonacci(x); printf(“fibonacci(%d)=%ldn“,x,result); scanf(“%d“, ,07:38,38/49,long fibonacci(int n) if(n=0|n=1) return n; else return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2); ,程序运行结果: fibonacci(0)=0 3 fibonacci(3)=2 4 fibonacci(4)=3 6,07:38,39/49,以x=4为例，下图说明了fibonacci函数是怎样计算fibonacci(4)的。图中把fibonacci简写成f。,07:38,40/49,6.6 综合范例,【例6-12】 在屏幕上画一个1818大小的棋盘。,程序如下：,/*exam6_12.c 在屏幕上画一个棋盘*/ #include #include #include /*定义画棋盘所需的制表符*/ #define LU 0xda /*左上角*/ #define RU 0xbf /*右上角*/ #define LD 0xc0 /*左下角*/ #define RD 0xd9 /*右下角*/ #define L 0xc3 /*左边*/ #define R 0xb4 /*右边*/,07:38,41/49,#define U 0xc2 /*上边*/ #define D 0xc1 /*下边*/ #define CROSS 0xc5 /*十字叉*/ /*棋盘左上角坐标*/ #define MAP_X 5 #define MAP_Y 5 void draw_cross(int x,int y); void draw_map(); main() textmode(C40); draw_map(); ,07:38,42/49,/*函数定义:*/ void draw_map() /*画棋盘*/ int i,j; for(i=0;i19;i+) for(j=0;j19;j+) draw_cross(i,j); void draw_cross(int x,int y) gotoxy(x+MAP_X,y+MAP_Y); textcolor(GREEN); if(x=0 ,07:38,43/49,if(x=0 ,07:38,44/49,if(x=0) putch(L); /*画左边*/ return; if(x=18) putch(R); /*画右边*/ return; if(y=0) putch(U); /*画上边*/ return; ,