C语言课件：第八章函数.pptVIP

1,第 8 章 函数,2,在进行程序设计时，程序员总是将复杂的问题进行 分解, 化整为零。编写一段小程序就能解决一个小问题， 然后将这些小程序拼装起来就能解决非常大而复杂的问 题。在 C 中，这些小程序统称为函数。,在 C 中，由系统提供的函数放在函数库中供用户选 用，以减少重复编写程序模块的工作量。, 所有函数都是平行的，相互独立不能嵌套，但可以相 互调用。, C 函数分标准函数(库函数)和自定义函数。, C 函数本身分有参函数和无参函数。,8.1 概述,第 8 章 函数,3,8.2 函数定义的一般形式,1无参函数的定义形式,类型标识符 函数名( ) 说明部分 ； 语句； ,无参函数一般不需要返回函数值，可以省略类型标识符。,2有参函数的定义形式,类型标识符 函数名(形式参数表) 形式参数说明； 说明部分 ； 语句； ,4,例： int max(x,y) int x, y; / 形式参数说明 / int z; / 函数体中的说明部分 / z=xy ? x : y; return(z); ,类型说明符 函数名( ) ,“空函数”什么操作也不做。其作用是在此处留一函数的 位置，以便将来扩充功能之用。函数名也在将来换取实 际的函数名。,3“ 空函数 ”,5,8.3 函数参数和函数的值,1形式参数和实际参数,例8.2 从键盘输入两个数，输出其中较大的一个。 main( ) int a, b, c ; scanf(“%d,%d”, ,6,注意：, 形参变量在被调用前不占用存储单元；在被调用结束 后，形参所占存储单元亦被释放。, 实参可以是常量、变量或表达式。, 必须指定形参类型，且必须与实参的类型一致。, 实参对形参的数据传递是“值传递”。即单向传递，不 能逆传。, 可以在形参表中直接说明形参类型。,如：,int max(int x, int y);,float fun(int a10, int n);,7,2函数的返回值, 函数的返回值是通过return语句获得的。当不需返 回函数值时，可省去return语句。, return语句的后面可以有括号，也可以没有。,如:,return z ; return(z);, return语句的后面可以是变量，也可以是表达式。,如:,return(x y ? x : y);, return语句返回值的类型应与该函数的类型一致。 否则以函数类型为准。,8, 若函数中没有return语句，则该函数被调用后也会带 回不确定的值。, int a, b, c ; a = printstar( ); b = print_message( ); c = printstar( ); printf(“%d,%d,%dn”,a,b,c); ,输出的a, b, c的值将是各个被处理的字符串的长度。, 为了明确表示不需要函数返回值，可以用“void”定义 函数为 “无类型”。此时，不得使用 a=printstar( ) 之 类的语句。,凡不需要返回值的函数，一般均定义为“void”类型。,如:,9,8.4 函数的调用,1函数调用的一般形式,函数名(实参表),说明:, 对于无参函数，尽管没有“实参表”，但也不得省略 括号。, “实参表”中的参数之间用逗号分开。, 实参与形参之间的个数及类型必须一一对应。, 对实参求值的顺序是自左至右还是自右至左, 视具体 的系统而定。Turbo C 和 MS C 是按自右至左的顺 序求值。,10,例8.4 main( ) int i =2 , p ; p = f ( i , + + i ); printf ( “%d”, p ) ; int f ( a , b ) ; int a , b ; int c ; if ( a b ) c = 1; else if ( a = = b ) c = 0 ; else c = 1 ; return( c ) ; ,输出结果: 0,b 的值为3,a 的值为3,11,2函数调用的方式,调用函数，可以有如下三种方式：, 将函数调用作为一个语句。,如:,printf(“MS C programming”);,gets(s);, 将被调用的函数写在表达式中。,如:,c = 2 max(a, b);,注意：被调用函数 max 必须有确定的返回值。, 将函数调用作为一个函数的实参。,如:,m = max(max(a, b), c);,3对被调用函数的说明,在一个函数中调用另一个函数时：, 如果被调函数为库函数，则应在文件开头用“#include”命令 声明相应的 “头文件”。,如:,#include “stdio.h” #include “math.h” ,12, 如果被调函数为自定义函数且其定义在主调函数定义之后，则 应在主调函数中说明其类型。,类型标识符 被调函数名( );,如: float add( );,其语句形式为：, 如果被调函数为自定义函数且其定义在主调函数定义之前，则 在主调函数中可不必说明其类型。因为编译程序已知道其类型, 如果被调函数的值是整型或字符型，可不必说明类型，系统自 动按整型说明。, 如果在所有被调函数定义之前、在文件的开头、在函数的外部 已对被调函数作了类型说明，则在各主调函数中可不必说明其 类型。,如:,char letter( ); float f( ); int i( ); main( ) ,/ 主调函数中不必说明它所调用的函数的类型 /,13,例：编程求11999之间的数 m，而 m、m2 和 m3 均是回文数。,如：m=11、m2=121、m3=1331, 。,#include “stdio.h” main( ) long int m; for (m=11; m1000; m+) if ( fun(m) ,14,8.5 函数的嵌套调用,C 语言函数的定义都是相互平行、独立的,不能嵌套定义。但可以嵌套调用函数。所谓函数的嵌套调用就是在被调用的函数中又调用另外的函数。,Main ( ) x=root(x1,x2); /*调用root函数*/ ,Float root (float y1,float y2) y1=f(x) ; /*调用f 函数*/ ,15,8.6 函数的递归调用,自己调用自己，递归一次，分配一次存储 单元，返回时，一层一层返回；,2 递归程序示例,1 递归的概念,递归分为： 直接递归：函数中自己调用自己； 间接递归：在调用其他函数中调用自己。,16,例8.7 有5人排成一队，从最后一人开始，其年龄均比 前面的人大2岁，而最前面的人年龄是10岁, 问 最后一人的年龄是多少岁？,main( ),age(5),age(4)+2,age(n) n=5,age(3)+2,age(n) n=4,age(2)+2,age(n) n=3,age(1)+2,age(n) n=2,age(1),age(n) n=1,age(1)=10,age(2)=12,age(3)=14,age(4)=16,age(5)=18,输出age(5),age(n) int n; int c; if (n=1) c = 10; else c = age(n1) + 2; return(c); ,main( ) printf(“%dn”,age(5); ,运行结果: 18,17,函数的递归调用利用了堆栈技术。在本例中：,Age(5),Age(51)+2,Age(41)+2,Age(31)+2,Age(21)+2,10+2=12,12+2=14,14+2=16,16+2=18,18,Age(21)+2,Age(31)+2,Age(41)+2,Age(51)+2,Age(5),Age(5),Age(51)+2,Age(41)+2,Age(31)+2,Age(21)+2,入栈,出栈,出栈结果,18,例：把一非零的整数倒序打印,main( ) int aa(); int n; scanf(“%d”, ,19,例：读入一串字符，并倒序打印,main( ) char abc(); abc(); char abc() char ch; scanf(“%c”, ,20,例：求两个数的最大公约数,main( ) int gcd (a,b); int n，m; scanf(“%d%d”, ,21,8.7 数组作为函数参数,1数组元素作函数实参,用法与变量参数相同，是单向传递，即“值传递”方式。,例：,main( ) y=fun( a0,a1.a2); float fun ( float a,float b,float c) float sum,aver; sum=a+b+c; aver=sum/3.0; return(aver); ,22,8.7 数组作为函数参数,2数组名作函数实参,此时，实参数组名和形参数组名都应 分别在各自所在的函数中定义；采取“地址 传送”方式，即：把实参数组的起始地址传 给形参数组，这样，实参数组和形参数组共 占同一段内存单元。,23,例：,main( ) float fun1(float x3); float a3=80.0,90.0,100.0; float ave; ave=fun1( a ); printf(“%fn”,ave); float fun1 ( float x3) float sum,aver; sum=x0+x1+x2; aver=sum/3.0; return(aver); ,24,例： 用函数调用实现字符串的复制。,void copy_string(from , to) char from , to ; int i = 0 ; while ( from i != 0 ) to i = from i ; i + + ; to i = 0 ; main( ) char a = “I am a teacher.” ; char b = “you are a student.” ; copy_string( a , b) ; printf( “string_a = %snstring_b = %sn”,a,b); ,运行结果： string_a = I am a teacher. string_b = I am a teacher.,25,8.8 局部变量和全局变量,1局部变量,在一个函数内部定义的变量，只能在本函数内使用和有 效，称为“局部变量”。, 主函数main中定义的变量, 也只能在主函数内使用和有效。, 不同函数中可以使用相同名字的变量，且互不干扰。, 形式参数也是局部变量, 也只能在所在函数内使用和有效。, 可以在一个函数内的复合语句中定义变量, 且这些变量只 在本复合语句中有效。,这种复合语句也称为 “分程序” 或 “子模块”。,2全局变量,在函数(包括main函数)外定义的变量为外部变量，称为 “全局变量”。全局变量的有效范围为从定义变量的位置开始 到本源文件结束。,26, 全局变量增加了函数间数据联系的渠道。由于同一文件中的所 有函数都能引用全局变量的值，当需要从一个函数中带回多个 值时，就能克服函数调用只能返回一个值的局限性。, 如无必要，不要使用全局变量。因为全局变量既降低程序的清 晰性和函数的通用性, 且又在程序的全部执行过程中都占用存 储空间。, 在文件开头定义的外部变量才可在整个文件范围内使用，若在 定义点之前的函数需引用外部变量，则可用关键字“extern”作 “外部变量说明”。,注意： 外部变量定义和外部变量说明并不是同一回事。外部变量 的定义只能有一次, 它的位置在所有函数之外。而同一程序中的外 部变量说明可以有多次，它的位置在函数之内 (哪个函数要用就在 哪个函数中说明)。系统根据外部变量的定义(而不是根据外部变量 的说明)分配存储单元。对外部变量的初始化只能在“定义”时进行, “extern”只是申明该变量是一个已在外部定义过的变量而已。, 如果在同一源文件中，外部变量与局部变量同名，则在局部变 量的作用范围内，外部变量不起作用。,27,例： #include “stdio.h” main( ) int a=1, b=2, c=3; a+; c+=b; int b=4, c; c=2b; a+=c; printf(“%d,%d,%dn”, a, b, c ); printf(“%d,%d,%dn”, a, b, c ); ,输出结果: 10, 4, 8 10, 2, 5,28,8.9 变量的存储类别,1动态存储方式与静态存储方式,静态变量在程序的运行期间占用固定的存储空间， 直到程序的终止而释放； 动态变量是在程序的运行期间随着函数的调用随时 动态地占用和释放存储空间。 存储方式是根据变量的存储类别决定的。,C的存储类别有四种:,自动的 (auto) 静态的 (static)、 寄存器的 (register) 外部的 (extern)。,29,8.9 变量的存储类别,1）自动变量（auto）,自动变量是局部变量,2局部变量的存储方式,函数中的局部变量若未专门说明，都是由编译系统自 动动态分配存储空间，这类局部变量称为自动变量， 其类型说明前不论是否有关键字 “auto”, 都属于动态 存储类别。,自动变量赋值之前，值不确定,对同一函数的两次调用之间，自动变量的值不保留,定义式：auto数据类型 变量名=初值表达式1，,30,8.9 变量的存储类别,2）静态变量（static）：局部变量,2局部变量的存储方式,静态变量的存储空间在程序 的整个运行期间时固定,定义式：static 数据类型 变量名表,若希望被调函数在结束后，其局部变量占用的存储空间不释放,以便保留其变量的值，用于下次调用该函数，则用“static”说明为 “局部静态变量”。,静态变量的初始化是在编译时进行的。,31, 局部静态变量在静态存储区分配存储单元，在程序的整个运行 期间都不释放。而动态变量在动态存储区分配存储单元，函数 调用结束后即释放。, 局部静态变量在编译时只赋初值一次，以后每次被调用时不再 重新赋值而只保留前次被调用结束时的值。动态变量赋初值不 是在编译时而是在函数被调用时进行的，函数每次被调用时重 新赋值，相当于赋值语句。, 静态变量若未赋初值，则在编译时自动赋初值0 (数值型)或空字 符(字符型)。而动态变量若未赋初值，则其值是不确定的。, 只有将数组定义为全局变量或静态变量时才能赋初值。但应注 意，如果数组的值在函数被调用过程中改变了，则影响下一次 调用时的初值。, 虽然局部静态变量在函数被调用结束后其值仍然存在，但其它 函数是不能引用的。,32,8.9 变量的存储类别,3）寄存器变量（register）：局部变量,注意： 只有局部自动变量和形式参数可作为 是寄存器变量；静态变量和全局变量 均不行。,2局部变量的存储方式,特点： 速度快，一般把使用频率较高的变量 定义为寄存器变量。,定义式： register 数据类型 变量名表,33,例8.18 打印 1 到 5 的阶乘值。,int fac(n) int n; static int f =1; f = f n ; return( f ); main( ) int i; for (i=1; i=5; i+) printf(“%d!=%dn”, i, fac(i); ,3全局变量的存储方式,在文件开头用extern作说明，可以引用另一个文件 中定义的全局变量。但用static说明的全局变量不能被 其它文件引用。,34,int m=1,n=4; float f1(a) int a; int b,c; char ch1,ch2; char f2(x,y) int x,y; int k,j; main( ) extern int p,q; ,例：,35,全局变量的作用范围：,在文件开头定义的外部变量，在整个文件中均可以引用；,不在文件开头定义的外部变量，从定义点到 文件结束。,设置全局变量的作用