chap06函数与编译预处理.ppt

6.1 概 述 6.2 函数的定义 6.3 函数的调用 6.4 函数的嵌套及递归调用 6.5 数组作为函数参数 6.6 局部变量和全局变量 6.7 变量的存储类别 6.8 内部函数和外部函数 6.9 编译预处理 6.10 程序举例 第6章 函 数 6.1 概述 6.1.1 模块与函数 1.功能模块 求解较小问题的算法和程序称作“功能模 块”, 各功能模块可以先单独设计，然后将求 解所有子问题的模块组合成求解原问题的程 序。 “自顶向下”的模块化程序设计方法： 将一个大问题分解成多个解决小问题 的模块的设计思想。 2.由功能模块组成程序的结构图: 主控模块 模块1_1模块1_n模块2_1模块2_n模块n_1模块n_n 模块1 模块2模块n 3. 函数:完成相对独立功能的程序 【例】 输入年月日，计算出该日为该年的第 几天。 主控模块 判断闰年求某月的天数 输 出输 入求总天数 程序实现: （1）判断闰年。 int leap(int year) int lp; lp=(year%4=0 return lp; （2）求某月的天数。 int month_days(int year,int month) int ds,d; switch(month) case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12:d=31;break; case 2:d=leap(year)?29:28;break; default:d=30; return d; （3）求天数和。 int days(int year,int month,int day) int i,ds=0; for (i=1;i /* 包含math.h头文件 */ #include /* 包含 stdio.h 头文件 */ main( ) double a, b; scanf (“%f “, /*调用输入函数，输入变量a的值*/ b = sin (a); /*调用sin函数，求sin (a) 的值*/ printf( “%6.4f”, b); /*调用输出函数，输出变量b的值*/ 二、用户自定义函数 函数类型 无参函数 函数的定义无参数说明 有参函数 定义的参数有一个或一个以上的参数 空函数 当定义的函数既无参数也无执行语句。 空函数被调用时，什么也不做立即返回其 调用函数。 1、 无参函数的定义 类型说明符 函数名（） 声明部分； 语句部分； 函数返回值类型 缺省int型 无返回值void 合法标识符 函数体 无参函数例子： printstar(void) printf(“*n”) printstar（） *printstar函数* printf（“*n”）； main() printstar( ); 注意：无参函数可以显式的在函数名后括号中加入关 键字void 2、有参函数定义 类型说明符 函数名（形式参数列 表） 声明部分； 语句部分； 函数返回值类型 缺省int型 无返回值void 形参需要定 义类型 有参函数例子： printstar（int n） *printstar函数* int i; for(i=1;iy) t = x; else t = y; return t; 若程序运行时输入为: 10,5 便有输出为: 10 1) 形参y之间值的传递如图所示。 a x b y 2) 关于形式参数和实际参数说明如下: 形式参数在函数被调用时才被分配内存。当函数执行完毕 返回时, 形式参数占用的内存空间便被释放。 实参可以是变量、常量和表达式。 如: y = power(x,4); y = power(x, i*2); 但实参必须有确定的值。 3) 形参和实参的类型必须相容。 4) 形参和实参之间的关系是: 单向的值的传递 101055 调用max函数时，实参a把值传给形参x, 实参b把值传给形 参y，按顺序传递, 与形参名称无关。 实参a和形参x, 实参 b和形参y一一对应。 值传递方式举例： 711a:b:调用前： 调用结束： 711a:b: 调用： 711x:y: 711a:b: swap: 711a:b: 117x:y: temp swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; #include main() int a=7,b=11; printf(“a=%d, b=%dn“,a,b); printf(“swapped:n“); swap(a,b); printf(“a=%d,b=%dn “,a,b); 四 、 函数的返回值和函数的类 型 v函数的返回值是通过函数中的return语句获得的 。 返回形式： return(表达式)； 或 return 表达式; 或 return; 功能：使程序控制从被调用函数返回到调用(主调 ）函数中， 同时把返值带给调用函数。释放在函数 的执行过程中分配的所有内存空间。 函数无返回值时使 用，也可以省略 void printstar(void) printf（“*n”） ; v 函数的类型：通常和函数的返回值类型一致。 为了明确表示“不带回值”，可以用“void”定义“无类型” （或称“空类型） 例：求两个整数的大者： int max（int x，int y） int ；*函数体中的声明部分 xy？xy； return（）； main（） int a，b，c； scanf（d，d，a，b）； cmax（a，b）； printf（“ax isdn，c）； v其执行过程： 值传递方式 ：函数调用时,为形参分配单元,并 将实参的值传递到形参中；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。 注意：若函数类型与return语句中表达式值的 类型不一致，按函数类型为准，自动转换。例 如： int max（float x，float y） float ；*函数体中的声明部分 xy？xy； return（）； main（） float a，b，c； scanf（f，f，a，b）； cmax（a，b）； printf（“ax isfn，c）； 运行时如果输入： 6.5,7.8 则结果为：ax is 7.00000 1.函数调用一般形式 有返回值的函数调用形式：有返回值的函数调用形式： 函数名 （实际参数列表） 如: c=max(a, ,b); max(a,b); 无返回值的函数调用形式：无返回值的函数调用形式： 函数名 （） 如: printstar( ); 6.3函数的调用 v说明： 实参与形参个数 相等，类型一致 ，按顺序一一对 应 实参表求值 顺序，因系统而 定（Turbo C 自 右向左）； 2.函数调用方法 （1）函数语句： （2）函数表达式： （3）函数参数： 如: printstar( )； 如: c=max(a,b); 如: m=max(a,max(b,c); printf(“%d”,max(a,b); 对被调用函数的说明： 在一个函数中调用另一个函数，需要具备 的条件： 1.首先被调用函数必须已经存在 2.如果使用库函数，还须用# #includeinclude命令 将调用有关函数时，所需用到的信息包含到 本文件中 如: # #include “math.h”include “math.h” 3.若用户自己定义一函数，且该函数与 调用它的函数在同一个文件中，一般还 应在主调函数中对被调用函数返值的类 型作说明 对被调用函数的说明： v函数声明： 形式： 函数类型 函数名(形参类型 形参名, ); 或 函数类型 函数名( ); 其位置：程序的变量说明部分（函数内或外） 可不作说明的情形： 若函数返值是char或int型，系统自动按int型处理 被调用函数定义出现在主调函数之前 void swap(int a, int b) int t; t = a; a = b; b = t; void main( ) int x, y; scanf(“%d%d“, swap(x, y); printf(“%d%d“, x, y); void main( ) int x, y; scanf(“%d%d“, swap(x, y); printf(“%d%d“, x, y); void swap(int a, int b) int t; t = a; a = b; b = t; void swap(int a, int b); 函数在被调用前必须先定义和声明！ 函数调用小 结 函数调用时，实参计算值，传递给相应位 置的形参； 函数执行完后，通过return (exp)，可返回 结果。 调用其他函数， 必须先说明！ 有多个实参时 后面 的先计算 形参的改 变不影响 实参 数量、类型、 顺序一致 一个结果 6.4 函数的嵌套和递归调用 调用一个函数的过程中又调用了另一个函数，这种调用称为 函数的嵌套调用。 函数1 函数2 函数3 . . 调用函数2 调用函数3 . 6.4.1 嵌套调用 函数都是相互独立的，互相平行的 例题：计算 S=(1*1)!+(2*2)!+(3*3)!+(4*4)!+(5*5)! 6.4.2 递归调用 函数直接或间接的调用自身，称为函数的 递归调用。 递归调用形式如下： 直接递归 间接递归 int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z); int f1(int x) int y,z; z=f2(y); . return(2*z); int f2(int t) int a,c; c=f1(a); . return(3+c); f( ) 调f 调f2调f1 f1( )f2( ) 如果要求递归的过程不是无限制进行下去， 必须有一个结束递归的条件 用递归算法计算n！ 讨论： 采用递归的方法计算。n!的递归定义形式 的: 编程: if (初始条件) 表达式; else 递推表达式; 1 n=0; n!= n* (n-1)! n0 例程序： #include long fac(unsigned n) long f ; if (n=0) f=1; /*递归结束条件*/ else f=n*fac(n-1); return f; main( ) long y; int n; scanf(“%d”, y = fac(n); printf(“%d!=%ldn”, n, y); 分析:当程序输入3时 y=fac(3) 3*fac(2) 2*fac(1) 1*fac(0) 1 6.5 数组作为函数参数 v 数组元素作函数实参值传递； v 数组名作函数参数地址传递； v 使用时与普通变量一样 v值传递方式 在函数调用时将值传递给 实参形参 6.5.1 数组元素做函数实参 举例： swap1(int x,int y) int t; t=x;x=y;y=t; main() int a2=2,4; printf(“na0=%d,a1=%dn”,a0,a1 ); swap1(a0,a1); printf(“a0=%d, a1=%dn”,a0,a1); 数组元素作为函数的实参，与用普通变量作实参一 样，是单向传递，即“值传送”方式。 地址传递方式,实参与形参共用同一地址空间 ，相当于对同一对象的两个不同名字。 在函数调用时将其地 址值传递给 实参形参 6.5.2 整个数组做函数的参数 （1）数组名代表数组的首地址，在数组 名作为函数的参数时，形参和实参都应该是 同类形数组。 在函数调用时，实参给形参传递的数据是 实参数组的首地址，即实参数组和形参数组 完全等同，是存放在同一存储空间的同一个 数组，形参数组和实参数组共享存储单元。 （2）如果在函数调用过程中形参数组的内 容被修改了，实际上也是对应地修改了实参 数组的内容。 数组名作为函数参数举例： #include float average(int stu10, int n); void main() int score10, i; float av; printf(“Input 10 scores：n“); for( i=0; ib?a：b； 形参a、b作用范围 return(c)； main( ) int a=8； /*a为局部变量*/ 局部变量a的作用 范围 printf(“%d“，max(a，b)； 全局变量b的作用 范围 运行结果为：8 全局变量a在main函数范围内不起作用，而全局变量 b在此范围内有效。因此printf函数中的max（a，b）相 当于max(8，5)。 一、变量按存在时间划分:静态变量，动态 变量 静态存储变量：生存期为程序执行的整个过程 ，在该过程中占有固定的存储空间，也称永久存 储。 动态存储变量：只生存在某一段时间内。 例如：函数的形参、函数体或分程序中定义的 变量，只有当程序进入该函数或分程序时才分配 存储空间，函数/分程序执行完后，变量的存储空 间又被释放。 6.7 变量的存储方式 1程序区 2静态存储区 3动态存储区 数据分别存放在静态存储区和动态存储区中; 全局变量及加static声明的局部变量存放在静态存储区中; 在动态存储区中存放以下数据： 函数形式参数。 自动变量。 函数调用时的现场保护和返回地址等。 二、 变量属性：数据类型，存储特性 完整的变量定义: 存储特性 数据类型 变量名; 内存中的供用户使用存储空间的情况，这个存储空间可以 分为三部分 ： 3.变量的存储特性 1) auto型 有形式参数、函数内变量、分程序变量 。 进入程序自动分配内存，不长期占用内 存,仅局限于定义它的函数。 auto int a,b=3;等价于 int a,b=3; 自动型 auto 静态型 static 寄存器型 register 外部型 extern 2) static 型 静态局部变量 静态全局变量 长期占用内存 静态局部变量:定义在函数内,并用static声明的变量; 特点: 在编译时赋初值,并且只赋一次初值; 如果定义时,不赋初值,则系统默认初值为0或空字符; 离开函数，值仍然存在 静态全局变量:定义在函数外,并用static声明的变量; 特点: 该全局变量只限于被本文件中的函数使用,而不能被 其他文件中的函数使用; 例 f(int a) int b=0; static int c=3; b+;c+; printf(“%5d%5d%5d”,a,b,c); return(a+b+c); main() int a=2,k; for(k=0;k 说明： （1）一个#include命令只能指定一个被包含文 件，如果要包含n个文件，要用n个#include命令。 （2）如果文件1包含文件2，而文件2中要用到 文件3的内容，则可在文件1中用两个include命令 分别包含文件2和文件3，而且文件3应出现在文件 2之前，即在file1.c中定义： #include “file3.h” #include “file2.h” 这样，file1和file2都可以用 file3的内容。在 file2中不必再用#include了（以上是假设 file2.h在本程序中只被file1.c包含，而不出现在其 他场合）。 （3）在一个被包含文件中又可以包含另一个被包 含文件，即文件包含是可以嵌套的 (4)#include 命令中，文件名可以用双撇号或 尖括号括起来，如可以在file1.c中用 #include 预处理程序只则按系统指定的标准方式 检索文件目录。 或 #include “flie2.h” 预处理程序首先在原来的源文件目录 中检索该指定的文件，如果没找到，则按系统 指定的标准方式检索其他文件目录，直至找到 为止。 例:文件包含简单使用文件包含简单使用 #include “f2.c” main() float r=3.0,area; area=PI*r*r; PR(F,area); f1文件f2文件 #define PI 3.1415926 #define PR printf #define F “%fn” 6.8.3 条件编译 条件编译命令有以下几种形式： （1）#ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif 它的作用是当所指定的标识符已经被define 命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1， 否则编译程序段2。其中#else部分可以没有，即 #ifdef 标识符 程序段1 #endif 例: 条件编译使用条件编译使用 #define LEN 1 #ifdef LEN #define PI 3.1415926 #else #define PI 3.14 #endif main() float r=3.65,area; area= PI*r*r; printf(“%f”,area); （2）#ifndef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif 只是第一行与第一种形式不：将“ifdef”改为 “ifndef”。它的作用是若标识符未被定义过则编译程 序段1，否则编译