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1,第5章函数,C语言程序设计,大连理工大学出版社,第5章函数,5.1函数的作用5.2函数定义和函数调用5.3函数调用中的参数传递5.4函数的嵌套调用和递归调用5.5变量的作用域和存储类别本章小结,2,2019/12/2,3,5.1函数的作用,程序结构清晰，可读性好。减少重复编码的工作量。可多人共同编制一个大程序，缩短程序设计周期，提高程序设计和调试的效率。,使用函数的好处,2019/12/2,4,例5.1函数调用的简单例子。,voidmyprint()inti=0;for(i=1;i=18;i+)printf(*);printf(“n”);,voidmyprint_n(intn)inti=0;for(i=1;ib)max=a;elsemax=b;if(max0。,#include#includelongmyfac(intn)inti=0;longy=1;for(i=1;iy?x:y;return(z);,voidmain()inta,b,c;scanf(%d,%d,程序运行情况如下：5,18maxis18,x：,y：,b：,a：,18,5,5,18,z：18,2019/12/2,19,关于形参和实参的说明：,函数未被调用时，形参并不占内存中的存储单元。只有在发生函数调用时，形参才由系统分配存储单元（与实参单元是不同的单元），并将实参值传递到形参单元中；在执行被调函数的过程中，形参单元被访问或被重新赋值，但均与实参单元无关；函数调用结束后，形参单元被系统释放，而实参单元仍然保留且值不变。在实参与形参之间传递数据采用的是单向的“值传递”方式。,2019/12/2,20,实参可以是常量、变量或表达式。例如：max(a+b，8)；实参的类型与相对应的形参的类型应相同或赋值兼容。如果实参为实型而形参为整型，或者相反，则按不同类型数值的赋值规则进行转换。假如，调用子函数max时，实参a的值为5.9，而形参x为整型，则系统会将实数5.9转换成整数5后传递给形参x。,2019/12/2,21,4.函数的返回值,return语句的两个功能：(1)返回值。(2)终止被调函数的执行，使流程返回主调函数。,return(表达式);,return语句的语法格式如下：,2019/12/2,22,return语句的使用形式：return后面的表达式，可用圆括号也可不用。例如：return(c);与returnc;是等价的。return(ab?a:b);与returnab?a:b;是等价的。一个函数若没有返回值时，return后面不带表达式，即：return;如果不需要从被调函数带回函数值，则被调函数中可以不要return语句。,2019/12/2,23,一个函数可以有多个return语句，即多个出口。例如：intsign(floatx)if(x0)return(1);elseif(x=0)return(0);elsereturn(-1);,2019/12/2,24,2）函数的返回值类型,函数的类型决定函数返回值的类型。例如，下面是3个函数定义中的函数首部：intmax(floatx，floaty)/*函数值为整型*/charlet(charc1，charc2)/*函数值为字符型*/floatmin(intx，inty)/*函数值为浮点型*/函数返回值类型一般应和return语句中的表达式类型一致，否则以函数的类型为准。,2019/12/2,25,例5.6求两个整数中的大者。,intmax(floatx,floaty)/*定义函数为整型*/floatz;/*定义变量z为单精度型*/z=xy?x:y;return(z);/*将z值作为函数值返回*/voidmain()floata,b;intc;scanf(%f,%f,程序运行情况如下：6.5,8.5maxis8,2019/12/2,26,对于无返回值的函数，函数的类型最好说明为void型，它表示“无类型”或“空类型”。若无返回值的函数省略void，函数将返回一个不确定的值。这时在被调用函数的函数体中可以没有return语句，也可以有不带返回值的return语句,2019/12/2,27,例5.7打印n个“#”的函数。voidspc(intn)或：inti;for(i=0;in;i+)printf(%c,#);return;,voidspc(intn)inti;for(i=0;in;i+)printf(%c,#);,无返回值的函数中使用return语句的示例：,main()spc(5);,main()spc(5);,2019/12/2,28,C语言规定，一般要求被调用函数定义在前、调用在后。若被调用函数定义在后、调用在前，可以运用函数原型声明语句来解决这个问题。,2019/12/2,29,5.被调函数声明与函数原型,格式1：类型名函数名(参数类型1参数名1，参数类型2参数名2，参数类型n参数名n)；格式2：类型名函数名(参数类型1，参数类型2，参数类型n)；,例如：voidprint(intmumber，charsex，floatscore)；大体上可猜出这是一个输出学号、性别和成绩的函数，而若写成：voidprint(int，float，char)；则无从知道参数的含义。,2019/12/2,30,例5.8对被调函数的声明。,voidmain()floatsub(floatx,floaty);/*对被调函数sub的声明*/floata,b,c;scanf(%f,%f,程序运行情况如下：3.6,6.5subis-2.900000,2019/12/2,31,(3)如果在文件的开头（在所有函数之前）对本文件中要调用的所有函数进行了声明，则在各函数中不必对其所要调用的函数再作声明。,charletterf(char，char);floatfloatf(float，float);intintegerf(int，int);voidmain()/*调用letterf、floatf和integerf函数*/*不必对它所调用的函数进行声明*/charletterf(charcl，charc2)floatfloatf(float，float)intintegerf(int，int),2019/12/2,注意区分函数声明和函数定义（不是一回事）：函数定义：对函数功能的确立，是一个完整的，独立的函数单位；函数声明：旨在把函数的名字、函数类型以及形参的类型、个数和顺序通知编译系统，不包含函数体。例：函数定义函数声明,voidmyprint()inti=0;for(i=1;i=18;i+)printf(*);printf(“n”);,floatsub(floatx,floaty);,charletterf(char，char);floatfloatf(float，float);,33,5.3函数调用中的参数传递,根据参数值类型的不同，“值传递”又分为“数值传递”和“地址传递”两种类型。,5.3.1简单变量作函数参数,当形参是简单变量时，实参与形参之间采用“数值传递”方式。实现实参单元向形参单元的单向传递。,2019/12/2,34,例5.9编一程序，将一整数乘以10后显示出来。,intmult(intn)n*=10;/*形参n的值被改变*/return(n);voidmain()intnumber;intresult;number=668;result=mult(number);/*以实参number去调用mult函数*/printf(“number=%dn”,number);/*实参number的值不会printf(result=%dn,result);被改变*/,程序运行结果为：number=668result=6680,number:,n:,668,668,6680,2019/12/2,35,例5.10输出Fibonacci数列的前17项。,intfib(inta,intb)intc;c=a+b;a=b;b=c;returnc;voidmain()inti,first=0,second=1;printf(%3d%3d,first,second);for(i=1;iy)flag=1;elseif(xy)flag=-1;elseflag=0;return(flag);,2019/12/2,40,voidmain()intlarge(intx,inty);inta10,b10,i,n=0,m=0,k=0;for(i=0;ik)printf(arrayaislargerthanarraybn);elseif(nk)printf(arrayaissmallerthanarraybn);elseprintf(arrayaisequaltoarraybn);/*n记录a比b大的元素个数k记录a比b小的元素个数m记录a与b相等的元素个数*/,2019/12/2,41,2.数组名作函数参数,数组名表示数组在内存中的起始地址。例如:数组a在内存中从2000地址开始存放,则a的值为2000。2000是地址值，是指针类型的数据（第7中将介绍指针类型），不能把它看成是整型或其他类型数据。实参是数组名，形参也应定义为数组形式，形参数组的长度可以省略，但不能省，否则就不是数组形式了。实参与形参采用“地址传递”方式，形参与实参占用同一存储区域,inta3=1,2,3;,2000,2019/12/2,42,（1）一维数组名作为函数参数,以下4种情形是等效的：实参和形参都是数组名；实参为指向数组的指针变量，形参为数组名；实参为数组名，形参为指向数组的指针变量；实参和形参都是指向数组的指针变量。,2019/12/2,43,实参数组名代表一个已分配存储单元的数组的地址，实质上是一个指针常量，因此，无论用数组名还是用指向数组的指针变量作为实参，向形参传递的均是数组的地址。形参是接收从实参传递过来的数组地址的，形参应该是一个指针变量。实际上，C编译就是把形参数组名作为指针变量来处理的。,2019/12/2,44,例5.13一维数组名作为函数参数的情形。,#defineN9voidoutput(inta,intn)inti;for(i=0;in;i+)printf(%5d,ai);printf(n);,voidmain()intxN,i;for(i=0;iN;i+)xi=2*i;output(x,N);/函数调用,实参x,形参a,x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,2019/12/2,45,例5.14编写函数统计一个一维数组（10个元素）中非0元素的个数。,intsolve(intb,intn)intsum=0,i;for(i=0;in;i+)if(bi!=0)sum+;return(sum);,voidmain()inta10,num,i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,实参a,形参b,a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,a9,2019/12/2,46,例5.15编一函数实现数组逆置。,数组逆置是将数组的第一个元素值放到最后一个位置，第二个元素值放到倒数第二个位置，直到最后一个元素值放到第一个位置。(数组有个元素),a:0123456789,a:9876543210,a0=0,an=N-1,2019/12/2,47,#defineN9voidmain()voidfun(intaN);intaN,i;for(i=0;iN;i+)scanf(%d,voidfun(intxN)inta0,an,temp;a0=0;an=N-1;while(a0an)temp=xa0;xa0=xan;xan=temp;a0+;an-;return;,2019/12/2,48,（2）多维数组名作为函数参数,多维数组名作函数参数时，被调函数中对形参数组的定义中，可以指定每一维的长度，也可以不指定第一维的长度，但其余各维的长度都必须指定。如：check(floata10，intn),下面的参数说明都是不正确的：floata；或：floata10；,2019/12/2,49,例5.16从键盘为一个5x5整型数组输入数据，找出并显示主对角线上元素的最小值。,intsmall(inta55)inti,vm;vm=a00;for(i=1;iaii)vm=aii;return(vm);,voidmain()inti,j,vmin;intarray55;for(i=0;iz)?r1:z;return(r2);intmin(intx,inty,intz)intr;r=(x1),10(n=1),递归结束条件,age(n),2019/12/2,65,intage(intn)intc;if(n=1)c=10;elsec=age(n-1)+2;return(c);voidmain()printf(%dn,age(5);,运行结果如下：18,2019/12/2,66,例5.23用递归方法求解斐波纳契(Fibonacci)数列。,0，1，1，2，3，5，8，13，21，34，为斐波纳契数列。从中可以看出，斐波纳契数列第n项的值是其前两项的和，这就是递归公式；而当n=0和1时，斐波纳契数列项就是n值本身，这就是递归结束条件。可用如下递归公式表述：,fib(n-1)+fib(n-2)(n2),0(n=0),递归结束条件,fib(n),1(n=1或n=2),2019/12/2,67,voidmain()intfib(intn);/*函数声明*/inti;for(i=0;i20;i+)/*求斐波纳契数列前20项*/if(i%5=0)printf(n);printf(%12d,fib(i);/*输出斐波纳契数列第i项的值*/printf(n);intfib(intn)/*定义求斐波那契数列第n项值的函数*/if(n=0|n=1)/*递归结束条件*/returnn;elsereturnfib(n-2)+fib(n-1);/*递归调用*/,2019/12/2,68,程序运行结果如下：01123581321345589144233377610987159725844181,2019/12/2,5.5变量的作用域和存储类别,所谓变量的作用域，是指变量在程序中的有效范围。如果一个程序只由一个main函数组成，其变量的作用域情况比较简单，显然其变量只在main函数中有效。但是一般一个C程序都包含多个函数，那么定义在A函数中的变量可否在B函数中使用？这涉及变量的作用域问题。从作用域角度，变量分为局部变量和全局变量。所谓变量的存储类别，是指变量在内存中的存储方法。通常C语言程序在计算机内占用的存储空间可分为3部分，分别被称之为程序区、静态存储区、动态存储区。其中，程序区中存放的是可执行程序的机器指令，静态存储区中存放的是需要占用固定存储单元的变量，动态存储区中存放的是不需要占用固定存储单元的变量。不同的存储方法将影响变量值的存在时间（即生存期）。从存储类别角度，变量有动态存储和静态存储两种类型。,69,2019/12/2,5.5.1局部变量及其存储类型,在函数内部定义的变量称为局部变量，局部变量的作用域仅仅局限于定义它的函数。例如：charfunc1（inta,chars1,chars2）/*函数func1*/intb,c;/*a、s1、s2、b、c有效*/floatfunc2(floatm,floatn,inta)/*函数func2*/floatx,y,z;/*m、n、a、x、y、z有效*/intb,c;/*b、c有效*/,70,2019/12/2,5.5.1局部变量及其存储类型,局部变量有3种存储类型：自动类(auto)、静态类(smtie)和寄存器类(register)。1.自动类变量在函数内定义的变量，如果不显式地指定其存储类型，系统会将其默认为自动类变量。在定义自动类变量时，应该在定义变量的类型名前面使用auto关键字，如：autofloatf；auto是C语言编译系统默认的存储类型，所以关键字auto可以省略。自动类变量是在动态存储区内分配单元的（因而也称其为动态变量），函数返回时，编译系统将释放这些存储单元，即当函数调用结束时，自动类变量不复存在。,71,2019/12/2,例5.24编一程序，每调用一次函数，显示一次自动变量中的内容，然后给其值加1。,#includevoidtest_auto()intv=0;printf(v=%dn,v);+v;voidmain()inti;for(i=0;i4;i+)test_auto();,72,程序运行情况如下：v=0v=0v=0v=0,2019/12/2,5.5.1局部变量及其存储类型,2.静态类变量如果希望在函数调用结束后，仍然保留函数中定义的局部变量的值，则可以将该局部变量定义为静态局部变量。在定义静态局部变量时，应该在定义变量的类型名前面使用static关键字，如：staticintx；静态局部变量在静态存储区中分配存储单元，在整个程序运行期间都不释放，因此，每次函数调用结束后，它的值并不消失，其值能够保持连续性。静态局部变量是在编译阶段赋初值的，且只赋一次初值，以后调用函数时不再赋初值，而是保留上一次函数调用时的结果。,73,2019/12/2,例5.25编一程序，每调用一次函数，显示一次静态局部变量中的内容，然后给其值加1。,#includevoidtest_static()staticintv=0;printf(v=%dn,v);+v;voidmain()inti;for(i=0;i4;i+)test_static();,74,2019/12/2,程序运行情况如下：v=0v=1v=2v=3,例5-26使用自动存储变量和静态存储变量,#includeintmyfun();/*对函数myfun的声明*/voidmain()inti=0,a=0;for(i=1;i=1)printf(*);n-;printf(n);voidmain()inta=1000;myprint(a);运行程序时输出1000个“*”。,77,2019/12/2,78,有关寄存器变量的进一步说明：只有局部自动变量和形参可以定义为寄存器变量。不能定义任意多个寄存器，否则自动按auto来处理。寄存器没有地址，若n是寄存器变量，/*定义全局变量*/floatfunc1(floatz)/*定义函数func1*/floatx1,x2；intm=100,n=50;/*定义全局变量*/charfunc2(charc1,charc2)/*定义函数fun