模块化程序设计1.ppt

2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,第三章 模块化程序设计,3.1 模块化程序设计思想 3.2 函数定义 3.3 函数调用 3.4 函数的原型与声明 3.5 函数的嵌套与递归 3.6 库函数 3.7 变量的作用域与存储类型 3.8 指针与函数,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,上节内容回顾,主函数main的内容： 主要就是函数调用及输出。,void main( ) ,自定义函数的内容： 主要就是程序主功能的完成，然后返回值。,函数返回值类型 函数名 （形参） 除形参外的其它变量定义； 功能完成语句； 函数返回语句return； ,变量定义 实参赋值 函数调用 输出结果printf,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,定义函数时需要解决的问题： 有没有参数？即：需要从主函数中传递数据吗？ 参数的个数： 参数的类型：int、float、double、char或指针 是否有返回值？即：是否向主函数返回计算结果？ 返回值的类型：void？其它int、float？,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,int max(int x, int y) void main( ) ,2、 函数调用的形式,函数名(实参);,3、 函数间的参数传递,平行定义,3.3.3 函数的返回值,济南大学信息学院,C语言程序设计,第5页,int max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); ,1、函数的返回值是通过return语句获得的。 return语句的作用是终止当前函数的执行并将一个确定值带回主调函数中,return语句的一般形式是：,return(表达式);,或：return 表达式;,2、函数返回值的类型：在定义函数时指定,int max(int x, int y),double power(int x, int y),语言规定，凡不指定类型的函数，自动按整型(int)处理。,max(int x, int y),int max(int x, int y),济南大学信息学院,C语言程序设计,第6页,函数值的类型与return语句中表达式的类型应一致；若不一致，则以函数类型为准（自动转换）。,int max(double x, double y) return(xy?x:y); ,3、一个函数可以有多个return语句，但每次调用只有一个return语句被执行，因此函数的返回值只有一个。,4、对于有返回值的函数，若return语句后面没有表达式，或没有return语句，此时带回一个不确定的返回值。,return;,5、为了明确表示“不带回值”，用void定义“无类型”（或称“空类型”，即无返回值）。,void main( ) ,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,无参数、无返回值的函数定义及调用,、编写一个函数，打印一行信息“How do you do!”,printf(“How do you do!n“);,_ dayin( _ ) ,void,void main( ) ,dayin( );,#include ,自定义函数： 有没有参数：无 不需要从主函数中传递数据。 是否有返回值：无 不需要向主函数返回结果。,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院, 输入圆的半径r，用自定义函数area实现圆的面积，并在主函数中输出最终的结果。,float area(int m) ,#include /普通设计 void main() int r; float a; scanf(“%d”, ,float s; s=3.14*m*m; return s;,a=area(r);,得到的信息： 函数有返回值，类型为float; 函数有参数，个数为1个，类型为int。,济南大学信息学院,C语言程序设计,第9页,例3.2 输入两个整数，计算其平均值。要求用函数实现平均值的计算。,average函数： 有没有参数：有 参数的个数：2 参数的数据类型：int 是否有返回值：有 返回值的类型：float 或 double,float average(int x,int y) float result; result=(x+y)/2.0; return(result); ,void main( ) int a,b; float ave; scanf(“%d%d“, ,主函数：函数调用 average函数：实现平均值的计算。,使用函数计算 1+1/3+1/5+1/n（n为奇数）的和。其中，n是从键盘上随机输入的一个整数。,int i,n; float sum; sum=0; printf(“input n:n”) scanf(“%d”,#include void main( ) ,fun函数： 有没有参数：? 参数的个数：? 参数的数据类型：? 是否有返回值：? 返回值的类型：?,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,#include float fun(int n) void main( ) int n; printf(“Input n:“); scanf(“%d“, ,int i; float sum=0; for (i=1; i=n; i+=2) sum+=1.0/i; return(sum);,int i,n; float sum=0; printf(“input n:n”) scanf(“%d”,不使用函数的做法 #include void main( ) ,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,编写函数，计算下式前n项的和。注意，n在主函数中输入，计算结果在主函数中输出。例如，当n=10时，结果为0.909091。,#include double fun(int m) void main( ) int n; printf(“Input n:“); scanf(“%d“, ,int i; double s=0; for (i=1; i=m; i+) s=s+1.0/(i*(i+1); return(s);,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,例1：定义一个函数，判断整数m是否是素数。是素数返回整数1，不是返回0。,isPrime( ) ,int m,int,int i,k; k=sqrt(m); for (i=2;i=k;i+) if (m%i=0) return(0); return(1);,判断m是否是素数可以让m被2、3、4 去除，若 能被其中的任何一个数整除，则证明不是素数。,#include void main() int x; printf(“please input a num:n”); scanf(“%d”, ,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,例2：定义一个函数，判断某一年是否闰年，是则返回1，不是返回0.,leap( ) ,int year,int,if (year%4=0,EG307.C,实验8的一个题目：编写函数，判断指定的字符是否数字字符，如果是返回1，否则返回0。,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,说明： 、被调用的函数必须已经存在；,、使用库函数时，应在文件开头用#include命令将有关头文件包含进来；,#include #include #include ,、若用户自己定义的函数在主调main函数之后，则应在main函数之前对被调用的函数作声明。,声明：将函数的名字、函数类型以及形参的类型、个数和顺序通知编译系统。 - 即由函数定义时的函数首部加分号构成。,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,3.4 函数的原型与声明,在函数调用之前应当对所调用的函数进行声明，指出该函数的返回值的类型以及形参的个数和类型，编译器据此对函数调用进行语法检查，保证函数使用的正确性。,1、函数声明的格式：,函数类型 函数名( 形参表 );,例： float fun(double a, int b, float c); float fun(double, int, float); float fun(double x, int y, float z);,即函数首部 加”；”,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,2、说明： 、函数声明的位置：是在所有函数（包括main函数）的外部进行函数声明（推荐）。,、如果自定义函数出现在主调函数之前，可以不必进行声明。-（推荐）,#include int max(int x, int y); void main( ) int max(int x, int y) ,#include int max(int x, int y) void main( ) ,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,3.5 函数的嵌套与递归,3.5.1 函数的嵌套调用,语言的函数定义都是互相平行的、独立的，即不允许嵌套定义函数（即在一个函数内部定义另一个函数）； 但是，可以嵌套调用函数，即程序在调用一个函数的过程中，该被调函数又可以调用其它函数。,void main( ) : fun( ); : ,void fun( ) : g( ); : ,main函数,fun函数,g函数,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,例3.4 编程求 ， 输入k和n的值,分析: 假设输入k=3, n=5, 即求13+23+33+43+53 ，累加题。 可分为以下4步求解： 输入n和k的值 乘方运算，即计算xk 求和运算，即计算1k+2k+nk 输出结果 需要编写三个函数：乘方函数、求和函数、main 函数,注意： main函数调用求和函数，而求和函数又调用乘方函数 main函数中将n和k作为实际参数, 把它们的值传给求和函数,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,#include void main( ) /*主函数*/ int k, n; float sum; /* 为什么用float型定义变量？*/ printf(“input：k,n “); /*提示信息*/ scanf(“%d%d“, ,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,/*求和函数1t+2t+mt */ float sigma( int m, int t) int i; float sum, p; sum=0; for (i=1; i=m; i+ ) p=power(i, t); sum=sum+p; return (sum) ; ,/*乘方函数pq -重点掌握 p*p*p*p */ float power(int p, int q) int i; float product; product=1; for(i=1; i=q; i+) product=product*p; return (product); ,调用乘方函数,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,void main( ) int k, n; float sum; printf(“input：k,n “); scanf(“%d%d“, ,float sigma( int m, int t) int i; float sum, p; sum=0; for (i=1; i=m; i+ ) p=power(i, t); sum=sum+p; return (sum) ; ,float power(int p, int q) int i; float product; product=1; for(i=1; i=q; i+) product=product*p; return(product); ,#include,完整程序：,参数值的传递过程: main sigma power n m k t q i p,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,函数在被调用的过程中，又直接或间接地调用自身，则称函数的递归调用。这种函数也被称为递归函数。语言允许函数的递归调用。,3.5.2 函数的递归调用,例3.5 用递归方法求整数n的阶乘n!。,分析：一般来说，n!描述成为： n!=1*2*3*(n-1)*n 但是，变换一下，就可以将其描述成为： n!=n*(n-1)*3*2*1=n*(n-1)!,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,EG807.C,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,n=5 result=fact(5),result=120,递推,回溯,递归过程图示,2019年7月26日星期五,济南大学信息学院,3.6 库函数,库函数：即系统已经定义好、具有特定功能的函数。这些函数可以直接使用，不必