C语言程序设计No.9--第八章函数.ppt

C 程序设计 1 引入 若程序有上百行， 那么怎么调试最方便？ 如果我们设计一个程序完成下面的计算： 其中，m、n为正整数且mn 该如何设计程序最有效？ ? 自顶向下 逐步细化 模块化设计 结构化编程 C 程序设计 2 如要设计并开发一个“财政信息系统”，如何着手？ 需求分析 系统设计 程序编写 进 一 步 展 开 自顶向下 逐步细化 模块化设计 结构化编程 C 程序设计 3 如要设计并开发一个“财政信息系统”，如何着手？ C 程序设计 4 C 程序设计 5 第八章 函数 （第09讲） 主讲: 刘怀亮 经济管理学院信息管理系 C 程序设计 7 第八章 函数 内容提要： 8.1 概述 8.2 函数定义的一般形式 8.3 函数参数和函数的值 8.4 函数的调用 8.5 函数的嵌套调用 8.6 函数的递归调用 8.7 数组作为函数参数 8.8 局部变量全局变量 8.9 变量的存储类别 8.10 内部函数和外部函数 C 程序设计 8 8.1 概述 一个C程序可以分为若干个函数； 每个程序有且仅有一个主函数(main),其他函数都 是“子函数”； 子函数可以相互调用， 但主函数不能被调用 一个C源程序由一个或 多个文件构成，一个 源程序文件是一个编译单位 main abc defghhi eg C 程序设计 9 #include void printstar() printf(“*n“); void printmessage( ) printf(“Hello, world.n“); printstar( ); void main( ) printstar( ); printmessage( ); 8.1 概述 1. C程序的执行从main函数 开始，调用其他函数后仍回 到main函数,程序在main函数 结束时结束。 2.所有子函数都是平行的,任 何子函数都不属于其他函数 3.从用户的角度看,函数可分为： 标准函数,即库函数 自定义函数 4.从函数形式看,可分为： 无参数函数：如 printmessage( ) 有参数函数：如 printstar( int n) 说明 #include void printstar( int n) int i; for(i=0;i void printstar() printf(“*n“); void printmessage( ) printf(“Hello, world.n“); printstar( ); void main( ) printstar( ); printmessage( ); #include void printstar( int n) int i; for(i=0;i void printstar(int n) int i; for(i=0;i void printstar(int n) int i; for(i=0;i int max(int x, int y) int z; z=(xy)?x:y; return(z); void main( ) int a,b,c; scanf(“%d%d”, c=max(a,b); printf(“Max is %dn”,c); 形式参数说明方法： 类型说明 变量名,类型说明 变量名, 若定义成max(int x,y)? 错误！ 因为形参 要单个定义！ 多个形参需单独说明 如： void printhello( ) printf(“Hello, world.n”); 如： int max( int x, int y) int z; z=(xy)?x:y; return(z); 又如： void printhello( char name ) printf(“Hello, %sn”,name); C 程序设计 12 8.2 函数定义的一般形式 函数定义的一般形式： 类型说明 函数名(形式参数说明) 函数体 一般情况下，函数由两部分组成： 局部变量： 函数体内定义的变量， 其有效范围仅限于所在的 函数内部，离开函数体则 无意义。 局部变量说明 语句 #include int max(int x, int y) int z; z=(xy)?x:y; return(z); void main( ) int a,b,c; scanf(“%d%d”, c=max(a,b); printf(“Max is %dn”,c); 说明 C 程序设计 13 8.3 函数参数和函数的值 一个C程序由若干个函数组成，各函数调用时经 常需要传递一些数据。即调用函数把数据传递给 被调用函数，经被调用函数处理后，得到一个确 定的结果，在返回调用函数时，把这结果返回调 用函数。 #include void main( ) int a,b,c; int max(int x,int y); scanf(“%d,%d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); int max(int x, int y) int z; z=xy ? x : y; return(z); c=max(a,b); (main 函数) (max 函数) max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 比较两个数并输出大者. 程序8-004 函数声明 C 程序设计 14 8.3 函数参数和函数的值 一、形参与实参 形式参数：定义函数时函数名后括号中的参数 实际参数：调用函数时函数名后括号中的参数 说明： max有个形式参数x和y 形参x和y只在函数max中使用 a和b是主函数中定义的变量 main函数调用函数max a和b为函数max的实参 #include void main() int a,b,c; scanf(“%d %d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); max(int x, int y) int z; z=xy ? x : y; return(z); 形参 实参 用于函数间数据的传递 23 89 Max is 89 C 程序设计 15 8.3 函数参数和函数的值 1、定义函数时,必须说明形参 的类型,形参只能是变量或数组。 2、函数被调用前,形参不占用 内存;函数调用结束后,形参所占 用的内存也将被回收。 3、实参可以是常量,变量或表达式。 4、实参与形参的类型必须一致,个数相同。 5、C中实参对形参的数据传递是“值传递”,即单向传递。它 仅由参数的对应位置确定,与名字无关。 6、若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换 函数调用转换 7、形参在函数被调用前不占内存;函数调用时为形参分配 内存；调用结束，内存释放 #include void main() int a,b,c; scanf(“%d,%d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); int max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 说明 C 程序设计 16 8.3 函数参数和函数的值 二、函数的返回值 1、返回函数值的方法 函数的返回值也就是函数值， 是一个确定的值。 如果一个函数有返回值，就必 须使用return语句。 一个函数中可以有一个以上的 return语句，但不论执行到哪 个return都将结束函数的调用 返回主调函数。 return语句中的括号可以省略 ；renturn后面的值可以是一 个表达式。 #include void main() int a,b,c; scanf(“%d,%d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); int max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return (z); C 程序设计 17 8.3 函数参数和函数的值 二、函数的返回值 2、函数值的类型 函数的类型即函数值的类 型。如: 函数max是int型 的也就是函数值是int型 省略了类型说明的函数是 int型的 return语句中表达式的值 一般应与函数类型一致. 如果不一致，则需要进行 类型转换.只有函数型数 据可以进行自动类型转换 ,以函数类型为准. #include void main() int a,b,c; scanf(“%d,%d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); int max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return (z); C 程序设计 18 8.3 函数参数和函数的值 二、函数的返回值 3、不需要返回值的函数 如果函数中没有使用 return语句，函数返回的 是一个不确定的数值。 如果一个函数不需要返回 值(表示一个过程)，可以 用void做类型说明。 如果一个函数被声明为 void类型，就不允许再引 用它的返回值(即只能用 函数语句形式调用)。 #include void printstar() printf(“*n”); void printmessage() printf(“Hello,world.n”); printstar(); void main() printstar(); printmessage(); C 程序设计 19 8.4 函数的调用 一、函数调用的一般形式： 函数名(实参表列) 说明： 如果调用无参函数,实参列表可以 忽略,但括号不能省略. 实参的个数和形参一般相等. 实参与形参的类型应一一对应,必 要时使用类型转换. 注意： 不同系统中,实参的计算顺序不 同.计算机上一般是从右到左.为 避免由此引起的混乱,一般应在调 用函数前计算出实参的值。 #include int f(int a, int b) int c; if (ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return c; void main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(“%dn“,p); printf(“%d“,i); 0 3 程序8-005 int j; j=i; j+; p=f(i,j); 思考： 程序运行 结果是什 么？ #include int f(int a, int b) int c; if (ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return c; void main() int i=2, p; int j; j=i; j+; p=f(i,j); printf(“p=%dn“,p); printf(“i=%dn“,i); printf(“j=%dn“,j); 程序8-006 p= -1 i= 2 j= 3 C 程序设计 20 8.4 函数的调用 二、函数调用的方式 1、函数语句 形式为： 函数名(实参表列) 如：printfmessage( ); printf(“%d”,p); 说明：这种方式不要求函 数带返回值,函数仅完成 一定的操作. 2、函数表达式 函数的返回值参与运算 如：m=max(a,b); m=3*max(a,b); printf(“Max is%d”,max(a,b); 说明：这种调用方式不 能用于void型函数。 C 程序设计 21 8.4 函数的调用 3、函数调用执行过程 按从右向左的顺序,计 算实参中各表达式的 值 按照位置，将实参的 值一一对应地传送给 形参 执行被调用函数 当遇到return(表达式) 语句时，计算表达式 的值，并返回主函数 #include int iabs (float x) return (x0 ? x: -x); void main() float x=-1.8,y; y=iabs(2*x); printf(“x=%fn iabs(x)=%fn2x=%f“, x,y,2*x); 程序8-007 C 程序设计 22 8.4 函数的调用 四、函数的原形说明 在程序中调用函数需满足 以下条件： 1、被调函数必须存在，且 遵循“先定义后使用”的 原则 2、如果被调函数的定义在 主调函数之后(位置),可 以先给出原形说明. 原形说明的形式为： #include float f (float a) return 2*x*x+3*x+1; void main() float x; scanf(“%f”, printf(“y=%fn“,f(x); 类型说明 函数名(参数类型，参数类型,); 编译出错！ #include void main( ) int a,b,c; int max(int x,int y); scanf(“%d,%d“, c=max(a,b); printf(“Max is %d“,c); int max(int x, int y) int z; z=xy ? x : y; return(z); 程序8-004 函数声明 C 程序设计 23 8.5 函数的嵌套调用 嵌套调用是指在一个函 数的函数体中又调用了 其他函数. 程序的执行过程如下： #include void printstar() printf(“*n”); void printmessage() printf(“Hello,world.n”); printstar(); void main() printstar(); printmessage(); main printstar( ) printmessage( ) printmessage( ) printstar( ) printstar( ) printstar( ) 第一层第二层 第三层 C 程序设计 24 8.6 函数的递归调用 引入： 许多数学函数都是用递归调用形式定义的： 如： 1 当n=0、1 n!= n*(n-1)! 当n1 1 当n=0 xn= x* xn-1 当n0 long dg(int n) long f; if(n1) age(5) =age(4)+2 age(4) =age(3)+2 age(3) =age(2)+2 age(2) =age(1)+2 age(1) =10 age(2) =12 age(3) =14 age(4) =16 age(5) =18 回推阶段递推阶段 C 程序设计 26 8.6 函数的递归调用 程序举例: 有5个人坐在一起,问第5个人多少岁?答：比第4个人大2岁. 第4个人说他比第3个人大2岁, 第2个人比第1个人大2岁。 问第1个人时回答是10岁。 第5个人到底是多大？ #include int age(int n) int c; if (n= =1)c=10; else c=age(n-1)+2; return c; 递归结束条件 age(5) age(4) age(3) age(2) age(1)10 12 14 16 18 函数调用过程: 栈用栈来暂 存数据 void main() printf(“%d”,age(5); C 程序设计 27 Hanoi塔问题 一块板上有三根针，A，B，C。A针上套有64个大小不 等的圆盘，大的在下，小的在上。要把这64个圆盘从A 针移动C针上，每次只能移动一个圆盘，移动可以借助B 针进行。但在任何时候，任何针上的圆盘都必须保持大 盘在下，小盘在上。 8.6 函数的递归调用 Hanoi塔程序 move(int n, int x, int y, int z) if(n=1) printf(“%c%cn“,x,y); else move(n-1,x,z,y); printf(“%c%cn“,x,y); move(n-1,z,y,x); main() int h; printf(“ninput number:n“); scanf(“%d“, printf(“移动%2d 个盘子步骤:n“,h); move(h,a,b,c); 程序8-010 C 程序设计 28 8.6 函数的递归调用 递归调用是指在调用一个函数时又直接或间接地 调用了函数本身。 直接递归调用 间接递归调用 int f(int x) int y,z; z=f(y); 程序执行过程 f函数开始 调用f函数 f函数结束 int f1(int x) int f2(int x ) int y,z; int y,z; z=f2(y); z=f1(y); 程序执行过程 f1函数开始 f2函数开始 调用f2函数 调用f1函数 f1函数结束 f2函数结束 注意 这两个递归都无法结束。 因此应含有某条件控制递 归调用结束。 C 程序设计 29 8.7 数组作为函数的参数 一、数组元素做函数实参 与变量做实参一样,数组元 素做实参是“值传递”。 值传递方式 方式：函数调用时,为形参 分配单元,并将实参的值复 制到形参中；调用结束，形 参单元被释放，实参单元仍 保留并维持原值 特点：形参与实参占用不同 的内存单元 单向传递 #include int max(int x,int y) return (xy? x:y); void main( ) int a10,i,m; printf(“Enter 10 integer:n”); for(i=0;i int max (int x,int n) int i,m; m=x0; for (i=1;i void sort(int x,int n) int i,j,k,t; for(i=0;ib:a:b; return c; void main() int a=8; printf(“%dn”,max(a,b); C 程序设计 37 8.9 变量的存储类别 一、变量的动态存储和静态存储 全局变量与局部变量： 变量的作用域