LectC06chap05函数变量存储类别生命周期作用范围.ppt

Chap 5 函数 5.1 计算圆柱体积 5.2 数字金字塔 5.3 复数运算 本章要点 n函数的作用？如何确定函数功能？ n怎样定义函数？如何调用函数？定义函数与声 明函数有何区别？ n什么是函数的参数？怎样确定函数的参数？ n在函数调用时，参数是如何传递数据的？ n变量与函数有什么关系？如何使用局部变量和 全局变量？ n什么是静态变量？ 5.1 计算圆柱体积 n5.1.1 程序解析 n5.1.2 函数的定义 n5.1.3 函数的调用 n5.1.4 函数程序设计 5.1.1 程序解析计算圆柱体积 例5-1 输入圆柱体的高和半径，求圆柱体积 ，volume=*r2*h。 要求定义和调用函数cylinder (r, h )计算圆 柱体的体积。 例5-1源程序 /* 计算圆柱体积 */ #include int main( void ) double height, radius, volume; double cylinder (double r, double h); /* 函数声明*/ printf (“Enter radius and height: “); scanf (“%lf%lf“, /* 调用函数，返回值赋给volume */ volume = cylinder (radius, height ); printf (“Volume = %.3fn“, volume); return 0; 例5-1源程序 /* 定义求圆柱体积的函数 */ double cylinder (double r, double h) double result; result =3.1415926 * r * r * h; /* 计算体积 */ return result; /* 返回结果 */ Enter radius and height: 3.0 10 Volume = 282.743 例5-1源程序 #include int main( void ) double height, radius, volume; double cylinder (double r, double h); /* 函数声明*/ printf (“Enter radius and height: “); scanf (“%lf%lf“, volume = cylinder (radius, height ); printf (“Volume = %.3fn“, volume); return 0; double cylinder (double r, double h) double result; result =3.1415926 * r * r * h; return result; Enter radius and height: 3.0 10 Volume = 282.743 问题： 函数是如何运行的？ 5.1.2 函数的定义 n函数是指完成一个特定工作的独立程序模块。 库函数：由C语言系统提供定义 如scanf（）、printf（）等函数 自定义函数：需要用户自己定义 如计算圆柱体体积函数cylinder（） nmain()也是一个函数，C程序由一个main()或多个 函数构成。 n程序中一旦调用了某个函数，该函数就会完成特定 的计算，然后返回到调用它的地方。 函数经过运算，得到一个明确的运算结果，并需要回送该 结果。例如，函数cylinder()返回圆柱的体积。 5.1.2 函数定义 函数类型 函数名（形参表）/* 函数首部 */ /* 函数体 */ 函数实现过程 return 表达式； 把函数运算的结果回送给主函数 只能返回一个值 函数返回值的类型 没有分号 double cylinder (double r, double h) double result; result = 3.1415926 * r * r * h; return result; double cylinder (double r, double h) /* 函数首部 */ /* 函数体，写在一对大括号内 */ double result; result =3.1415926 * r * r * h; /* 计算圆柱体积 */ return result; /* 返回运算结果*/ 分析函数的定义 函数类型 函数名形参表 与函数类型一致 形参 类型1 参数1 ，类型2 参数2 ，类型n 参数n 参数之间用逗号分隔，每个参数前面的类型都必须分别写明 函数类型 函数名（形参表） 函数实现过程 return 表达式； 不能写成 double r, h double cylinder (double r, double h) double result; result =3.1415926 * r * r * h; return result; 5.1.3 函数的调用 n定义一个函数后，就可以通过程序来调用这 个函数。 n调用标准库函数时，在程序的最前面用 #include命令包含相应的头文件。 n调用自定义函数时，程序中必须有与调用函 数相对应的函数定义。 1函数调用的形式 n函数调用的一般形式为： 函数名(实际参数表) n对于实现计算功能的函数，函数调用通常出 现在两种情况： 赋值语句 volume = cylinder(radius, height ); 输出函数的实参 printf(“%f”, cylinder(radius, height ) ); 2. 函数调用的过程 n计算机在执行程序时，从主函数main开始 执行，如果遇到某个函数调用，主函数被 暂停执行，转而执行相应的函数，该函数 执行完后，将返回主函数，然后再从原先 暂停的位置继续执行。 n函数遇return返回主函数 分析函数调用的过程 #include int main( void ) double height, radius, volume; double cylinder (double r, double h); printf (“Enter radius and height: “); scanf (“%lf%lf“, volume = cylinder (radius, height ); printf (“Volume = %.3fn“, volume); return 0; double cylinder (double r, double h) double result; result =3.1415926 * r * r * h; return result; 调用函数 实参形参 执行函数中的语句 返回调用它的地方 3参数传递 n函数定义时的参数被称为形式参数（简称形参） double cylinder (double r, double h)； n函数调用时的参数被称为实际参数（简称实参） volume = cylinder (radius, height); n参数传递：实参形参 在参数传递过程中，实参把值复制给形参。 形参和实参一一对应：数量一致，类型一致，顺序一致 形参：变量，用于接受实参传递过来的值 实参：常量、变量或表达式 单向传递 4函数结果返回 n完成确定的运算，将运算结果返回给主调函 数。 n函数结果返回的形式： return 表达式； return (表达式)； 【例5-2】定义判断奇偶数的函数even (n) 定义一个判断奇偶数的函数even (n)，当n为偶数时返回1，否 则返回0。 /* 判断奇偶数的函数 */ int even ( int n )/* 函数首部 */ if( n%2 = 0 ) /* 判别奇偶数 */ return 1;/* 偶数返回1 */ else return 0;/* 奇数返回0 */ 如何调用该函数？ #include int main( void ) int x,sum=0 ; 。 if (even(x)=1) sum=sum+x ; printf(“%d”, sum); return 0; 5函数原型声明 函数类型 函数名(参数表)； double cylinder (double r, double h); void pyramid (int n); n函数必须先定义后调用，将主调函数放在被调函 数的后面，就像变量先定义后使用一样。 n如果自定义函数在主调函数的后面，就需要在函 数调用前，加上函数原型声明。 n函数声明：说明函数的类型和参数的情况，以保 证程序编译时能判断对该函数的调用是否正确。 只写函数定义中的第1行（函数首部），并以分号结束。 5.1.3 函数调用 小结： 在执行函数调用时，实参把值计算出来，拷贝 给相应位置的形参；函数执行完后，通过 return( )，可返回一个结果值。 实参与形参 有多个实参时 形参的改变 个数相同、类型一致 后面的先计算 不影响实参 变量的值 只能返回一个结果， 类型与函数定义时一致 要调用函数， 必须先要声明！ 5.1.4 函数程序设计 例5-3 输入精度e，使用格里高利公式求的 近似值，精确到最后一项的绝对值小于e。 要求定义和调用函数 funpi(e) 求的近似 值。 什么做 参数？ 例5-4 源程序 /* 用格里高利公式计算的近 似值，精度为e */ #include #include int main (void) double e, pi; double funpi (double e); printf (“Enter e:“); scanf (“%lf“, pi = funpi (e); printf (“pi = %fn“, pi); return 0; double funpi (double e) int denominator, flag; double item, sum; flag = 1; denominator = 1; item = 1.0; sum = 0; while ( fabs (item) = e ) item = flag * 1.0 / denominator; sum = sum + item; flag = -flag; denominator = denominator + 2; return sum * 4; Enter e: 0.0001 pi = 3.1418 例5-4 判断素数的函数 例5-5 求100以内的全部素数，每行输出10个。素 数就是只能被1和自身整除的正整数，1不是素数 ，2是素数。 要求定义和调用函数prime (m)判断m是否为 素数，当m为素数时返回1，否则返回0。 n算法描述：对2100之间的每个数进行判断，若 是素数，则输出该数。 for(m = 2; m #include int main( void ) int count, m; int prime (int m); count = 0; for( m = 2; m int main (void) void pyramid (int n);/* 函数声明 */ pyramid(5);/* 调用函数，输出数字金字塔 */ return 0; void pyramid (int n) /* 函数定义 */ int i, j; for (i = 1; i float result_real, result_imag; /* 全局变量，用于存放函数结果 */ int main(void) float imag1, imag2, real1, real2; /* 两个复数的实、虚部变量 */ /* 函数声明 */ void complex_prod(float real1, float imag1, float real2, float imag2); void complex_add(float real1, float imag1, float real2, float imag2); printf(“Enter 1st complex number(real and imaginary): “); scanf(“%f%f“, /* 输入第一个复数 */ printf(“Enter 2nd complex number(real and imaginary): “); scanf(“%f%f”, /* 输入第二个复数 */ complex_add(real1, imag1, real2, imag2); /* 求复数之和 */ printf(“addition of complex is %f+%fin“, result_real, result_imag); complex_prod(real1, imag1, real2, imag2); /* 求复数之积 */ printf(“product of complex is %f+%fin“, result_real, result_imag); return 0; 运行结果 Enter 1st complex number(real and imaginary):1 1 Enter 2nd complex number(real and imaginary):-2 3 addition of complex is -1.000000+4.000000i product of complex is -5.000000+1.000000i void complex_add(float real1, float imag1, float real2, float imag2) result_real = real1 + real2; result_imag = imag1 + imag2; void complex_prod(float real1, float imag1, float real2, float imag2) result_real = real1*real2 - imag1*imag2; result_imag = real1*imag2 + real2*imag1; 5.3.2 局部变量和全局变量 n局部变量 在函数内定义的变量（包括形参） 作用范围：本函数内部 定义在复合语句内的变量 作用范围：复合语句内部 n全局变量 在函数以外定义的变量，不从属于任一函数。 作用范围：从定义处到源文件结束（包括各函数） 例5-6 在复合语句中定义局部变量。 #include int main (void) int a; a = 1; /* 复合语句开始 */ int b = 2; b = a + b; a = a + b; /* 复合语句结束 */ printf (“%d “ , a ); return 0; b:小范围内的临时变量 输出： 4 改成b会如何？ 例5-7 全局变量定义#include “stdio.h“ int x; /* 定义全局变量x */ int f( ) int x = 4; /* x为局部变量 */ return x; int main(void) int a = 1; x = a; /* 对全局变量 x 赋值 */ a = f( ); /* a的值为4 */ int b = 2; b = a + b; /* b的值为4 */ x = x + b; /* 全局变量运算 */ printf(“%d %d“ , a, x); return 0; 若局部变量与全局变量 同名，局部变量优先 输出： 4, 7 变量作用范围示例 int x=1; void main( ) int a=2; int b=3; f( ); int t=4 ; void f( ) int x=5, b=6; . int a=7; x=? a=? b=? b=? x=5 b=6 t=4 a没定义 x=? b=? t=? a=? n【例5-8】 用函数实现财务现金记账。先输入操作类型(1 收入，2支出，0结束)，再输入操作金额，计算 现金剩余额，经多次操作直到输入操作为0结 束。要求定义并调用函数，其中现金收入与现 金支出分别用不同函数实现。 n分析： 设变量cash保存现金余额值，由于它被主函数 、现金收入与现金支出函数共用，任意使用场 合其意义与数值都是明确和唯一的，因此令其 为全局变量。 #include float cash;/* 定义全局变量，保存现金余额 */ int main(void) int choice; float value; void income(float number), expend(float number);/* 函数声明 */ cash = 0;/* 初始金额=0 */ printf(“Enter operate choice(0-end, 1-income, 2-expend):“); scanf(“%d“, /* 输入操作类型 */ while (choice != 0)/* 若输入类型为0，循环结束 */ if (choice = 1 | choice = 2) printf(“Enter cash value:“); /* 输入操作现金额 */ scanf(“%f“, if (choice = 1) income(value); /* 函数调用，计算现金收入 */ else expend(value); /* 函数调用，计算现金支出 */ printf(“current cash:%.2fn“, cash); printf(“Enter operate choice(0-end, 1-income, 2-expend):“); scanf(“%d“, /* 继续输入操作类型 */ return 0; /* 定义计算现金收入函数 */ void income(float number) cash = cash + number;/* 改变全局变量cash */ /* 定义计算现金支出函数 */ void expend(float number) cash = cash - number;/* 改变全局变量cash */ Enter operate choice(0-end, 1-income, 2-expend):1 Enter cash value:1000 current cash:1000.000000 Enter operate choice(0-end, 1-income, 2-expend):2 Enter cash value:456 current cash:544.000000 Enter operate choice(0-end, 1-income, 2-expend):0 5.3.2 局部变量和全局变量 n讨论 全局变量比局部变量自由度大，更方便 ？ n引起注意 对于规模较大的程序，过多使用全局变量会带来 副作用，导致各函数间出现相互干扰。如果整个 程序是由多人合作开发，各人都按自己的想法使 用全局变量，相互的干扰可能会更严重。 因此在变量使用中，应尽量使用局部变量，从某 个角度看使用似乎受到了限制，但从另一个角度 看，它避免了不同函数间的相互干扰，提高了程 序质量。 n变量生命周期 变量从定义开始分配存储单元，到运行结束存储单元被回收 的整个过程。 n自动变量（auto）: 普通的局部变量 int x, y; auto int x, y; char c1; auto char c1; 函数调用时，定义变量，分配存储单元。 函数调用结束