c语言程序设计第07章用函数实现模块化程序设计.ppt

第7章用函数实现模块化程序设计,7.1函数是什么7.2函数的定义和调用7.3函数的嵌套调用和递归调用7.4数组作为函数参数7.5变量的作用域和生存期,7.1函数是什么,1函数就是功能每一个函数都用来实现一个特定的功能，即程序模块（功能模块）。较大的程序都要化分成若干功能。函数是C程序的基本单位一个C程序是由一个或多个函数组成的，其中一定包含一个主函数（main函数），除了main函数外，还可以有若干个一般的函数。即模块化程序设计的思想。如：例7.1（p169）包含三个函数；例1.3（p4）包含两个函数；,函数的分类从用户使用角度分：库函数和用户自定义函数。从函数的形式分：无参函数和有参函数。4函数的定义及调用函数的定义是分别进行的，是相互独立。一个函数并不从属于另一个函数，即函数的定义是平行的，不能嵌套。一般函数只有被调用才能执行，函数间可以相互调用，但不能调用main函数，main函数是系统调用的。函数调用可以嵌套，还可以直接递归或间接递归。,7.2函数的定义和调用,7.2.1为什么要定义函数C程序中的所有函数必须“先定义，后使用”。定义函数可以将相关信息通知给编译系统。定义函数包括以下内容：1指定函数名，以便以后按名调用。2指定函数的类型，即函数值的类型。3给出函数的形参表，其中包括形参的名字及类型。（注：以上3部分组成函数的首部）4指定函数应完成的功能，即变量声明和相应操作的实现语句。（注：第4部分为函数体）注意：函数由函数首部及函数体组成。,7.2.2定义函数定义函数的一般形式：类型名函数名（形参表）函数体注：1当无形参表时，为无参函数。2形参表中包含形参的类型和形参名(用“，”分隔)例：intmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);/*可简化为returnz;*/注：return语句的作用是将z的值作为函数值返回的主调函数中，即函数返回值。函数的类型即返回值的类型。,7.2.3函数的调用定义函数的目的是为了使用它，通过调用来完成。1调用的形式：函数名（实参表）注意:(1)当无实参表时，为无参函数的调用。(2)实参与形参可以同名，但占用内存单元不同。例7.1：利用函数，求出2个数中大的。intmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);/*可简化为returnz;*/voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,函数调用过程(1)实参与形参必须一一对应（个数、类型、意义）(2)执行函数调用时，首先按照定义的类型给形参分配存储单元，并将实参的值传递给相应的形参，即“单向传值”。然后执行函数体。(3)在执行函数体中的语句时，只有形参参加各种操作即使形参的值发生改变，也不影响实参的值，即“单向传值”(4)通过return语句将函数值带回到主调函数，亦称返回值。函数体中可以出现多个return语句，但只能执行其中一个当无返回值(无return语句)时，函数定义为void类型。(5)函数调用结束，形参单元被释放(值就不存在了)，而实参单元仍保留并维持原值，即“单向传值”。思考：“单向传值”的概念？,3调用函数的方式按函数出现在程序中的位置来分，有3种调用方式：(1)函数语句调用没有返回值的函数，函数可以单独作为一个语句。例：scanf(“%d”,7.2.4对被调函数的声明和函数原型1为什么要进行函数声明函数的使用也必须满足“先定义，后使用”的原则。当被调函数的定义出现在主调函数之后时，必须对被调函数进行声明，以此通知编译系统，便于进行程序的正确性检查。2函数声明的形式在主调函数的声明部分写上函数原型。3函数原型有两种形式(1)类型名函数名(形参表);即函数的首部后加一个“；”(常用此形式)(2)类型名函数名(参数类型1，参数类型2，);即将形参表中的参数名省略。,例7.2：（题同例7.1）voidmain()intmax(intx,inty)；/*函数原型*/inta,b,c;scanf(“%d%d”,*/,7.3函数的嵌套调用和递归调用,7.3.1函数的嵌套调用在被调用的函数中，又调用另一个函数，称为嵌套调用。例7.3输入4个数，找出其中最大的。设计算法：1定义函数max，求出2个数:a,b中大的(同例7.1)。2定义函数max_4，求4个数:a,b,c,d中大的，其中调用max函数：m=max(a,b);/*把a、b中大的放到变量m中*/m=max(m,c);/*把m、c中大的放到变量m中*/m=max(m,d);/*把m、d中大的放到变量m中*/3在main函数中输入a,b,c,d的值，调用max-4求出最大者。,编程序：#includevoidmain()intmax_4(inta,intb,intc,intd)；/*函数原型*/inta,b,c,d,max;scanf(“%d%d%d%d”,7.3.2函数的递归调用在调用一个函数的过程中，又出现直接或间接的调用该函数本身，称为递归调用。例7.4定义函数fac，求出n的阶乘(n！)值。设计算法：由数学知识可知：n!=n(n-1)!，当n=0时，n！值为1。因此，求n的阶乘值的时，又用到求阶乘的过程：(n-1)！，数学中称为递归定义，n=0时为递归出口。可以用递归函数实现求阶乘值：intfac(intn)intx;if(n=0)x=1;elsex=n*fac(n-1);/*直接递归调用函数fac*/returnx;,编程序：#includeintfac(intn)intx;if(n=0)x=1;elsex=n*fac(n-1);/*直接递归调用函数fac*/returnx;voidmain()intn,x;scanf(“%d”,思考：如何定义函数用递推法(循环累乘)求n!,7.4数组作为函数参数,数组元素可以作为函数的参数，其用法与变量相同；数组名也可以作为函数的参数，传递的是数组首元素的地址。7.4.1数组元素作函数参数数组元素可以作为调用函数时的实参，传值给形参。数组元素不能作为函数的形参。例如:inta10;x=max(a1,a2);/*求元素a1、a2中大的*/intmax(intx,inty)不能写成：intmax(inta1,inta2)例7.6（P185）,7.4.2数组名作函数参数数组名也可以作为函数调用时的实参，传递的是数组首元素的地址（即数组的首地址），不是将数组中的所有元素传递给形参。此时，对应的形参应当是数组名或指针变量（见第8章）。例7.7（P186）例7.8（P188）#includevoidmain()floataverage(floatarray);/*函数原型*/floatscroe10,aver);aver=average(score);/*调用函数,数组名为实参*/floataverage(floatarray)/*数组名为形参*/,例7.9（P189）用一个函数实现选择法对10个数排序。#includevoidsort(inta,intn)/*定义函数,数组名为形参*/inti,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(ajak)k=j;t=ai;ai=ak;ak=t;voidmain()inta10=12,6,3,7,4,9,13,2,10,8;sort(a,10);/*调用函数,数组名为实参*/,7.5变量的作用域和生存期,7.5.1变量的作用域局部变量和全局变量变量的作用域亦称有效范围。若程序中只包含一个main函数，则在函数中定义的变量在整个函数中都有效。当一个程序中包含多个函数时，在A函数中定义的变量在B函数中能否使用？这就是作用域问题。1局部变量在函数中定义的变量，只在本函数中有效，成为局部变量或内部变量。作用域只为本函数内。注：(1)不同函数中的局部变量可以使用相同的名字，他们有各自的有效范围，互不影响。(2)main函数中定义的变量也是局部变量。(3)函数的形参也是局部变量，函数外不能引用。(2)复合语句中可以定义变量，只在本语句中有效。,2全局变量一个程序包含多个文件，一个文件可以包含多个函数。在函数外定义的变量是外部变量或全局变量。有效范围为从定义的位置开始，到文件的结束。当一个文件中全局变量与局部变量重名时，在局部变量的有效范围内，全局变量被“屏蔽”起来，即不起作用。当局部变量出了有效范围后，全局变量继续有效。例7.10请看下列程序的输出结果。intm=13;intfun2(intx,inty)intm=3;return(x*y-m);voidmain()inta=7,b=5;printf(%dn“,fun2(a,b)/m);,7.5.2变量的存储方式和生存期除了作用域以外，变量还有一个重要的属性：生存期，即变量的存在时间。有些变量在程序运行的整个过程中都存在，而有些变量只在调用函数时才临时分配存储单元，函数调用结束马上就释放了，变量不再存在。即变量分为：静态存储方式和动态存储方式两种，亦称存储类别。由此可知，变量有两个属性：数据类型和存储类别。C语言中有4种存储类别：1auto自动变量前面用过的函数中，定义的形参和局部变量都是自动变量，存储类别定义的关键字auto省略，属于动态存储方式。有效范围和生存期均为本函数。2static静态变量函数中定义的局部变量静态变量，属于静态存储方式。有效范围为本函数，生存期为整个程序。,例7.12分别求出15的阶乘值，并输出。（p196）#includeintfac(intn)staticintf=1;/*f为静态局部变量*/f=f*n;return(f);voidmain()inti;for(i=1;i=5;i+)printf(“%d!=%dn”,i,fac(i);注：静态局部变