函数.ppt

1 第7章函数 贵州师范大学机电工程学院机制09级 C语言程序设计 2 第七章函数 在解决一个比较复杂的实际问题时 不可能把所有要完成的任务全都写在main函数中 这时 程序往往由一个main函数和若干个其它函数组成 每个函数各自完成相对独立的部分功能 在前面的章节中 我们编写的程序都是由一个main函数来组成 在main函数中调用过scanf printf等系统函数 模块化的程序设计方法 3 函数间相互调用的示意 main f1 f11 f1 f11 C语言是由函数组成 一个C语言程序必须包含一个且仅一个main函数 由main函数开始调用其他函数 其他函数也可相互调用 但最终返回主函数结束程序 4 函数间相互调用的示意 main f1 f11 f1 f11 f12 f2 f12 f2 f21 f21 C语言是由函数组成 一个C语言程序必须包含一个且仅一个main函数 由main函数开始调用其他函数 其他函数也可相互调用 但最终返回主函数结束程序 5 本章内容 函数定义 函数调用 函数说明 6 函数的种类 从函数定义形式分 有参函数 在主调 用 函数和被调 用 函数之间通过参数进行数据传递 如 PPT41intcube intx 无参函数 如 getchar 在调用无参函数时 主调函数不需要将数据传递给无参函数 PPT17 从使用的角度看 标准函数 库函数 库函数是由系统提供的 如 getchar sin x 等 在程序中可以直接调用它们 附录A列出了C的部分库函数 用户自定义函数 如 例7 中的try函数 7 7 1库函数 一 C语言提供了丰富的库函数预处理命令中头文件名1 数学函数math h2 字符函数和字符串函数ctype h3 输入输出函数stdio h4 动态分配函数和随机函数stdih h 库函数由系统提供 用户只要按照要求的格式正确调用即可 不同的C编译系统提供的库函数有些不同 8 使用库函数应注意的问题 1 调用库函数时要用 include命令将相关的头文件包含进来 如 调用数学函数 用 include math h 调用输入输出函数 用 include stdio h 2 库函数调用的一般形式 函数名 参数表 要注意函数的功能 参数的个数与类型 函数值的类型 P269如 求平方根的函数sqrt的形式是 doublesqrt doublex 9 3 库函数调用以两种方式出现 其一 出现在表达式中 即作为表达式的一部分参与运算 如 计算y x2 5 1 3 则通过以下语句调用来实现 y pow x 2 5 1 3 x必须是已知的 其二 独立的语句 即调用函数后加一分号 如 printf n 4 调用库函数时 要注意参数的一些特殊要求 如三角函数要求自变量参数用弧度表示 开平方函数要求自变量参数的值大于或等于0 使用库函数应注意的问题 续 10 总结库函数是系统已定义好的 我们只是需要拿出来用就可以了 用的时候要注意以下几点 在程序前 加上文件包含命令行 如 include 调用格式函数名 参数表 该参数又称为实参 必须有确定的值 要注意参数的一些特殊要求要注意函数的功能 参数的个数与类型 函数值的类型 又称函数的调用 11 7 2函数的定义和返回值 12 函数类型函数名 类型名形式参数1 说明语句执行语句 例如 试定义一个max函数 求两个整数的最大值 7 2 1函数的定义 1 任何函数 包括主函数main 都是由函数首部和函数体两部分组成 根据函数是否需要参数 可将函数分为无参函数和有参函数两种 有参函数比无参函数多了一个参数表 调用有参函数时 调用函数将赋予这些参数实际的值 为了与调用函数提供的实际参数区别开 将函数定义中的参数表称为形式参数表 简称形参表 13 函数类型函数名 类型名形式参数1 说明语句执行语句 P77 例如 求两个整数的最大值 intmax intx inty intz z x y x y return z 类型省略时默认为int类型 试 编写求两个双精度数之和的add函数P78 14 P78例 编写求两个双精度数之和的函数 doubleadd doublea doubleb doubles s a b returns main doublex y max scanf x lf y lf 如果S类型与add类型不一致将会 按add类型进行转换 关于函数名 形参名是否唯一 P77思考 定义一个cube函数 实现求一个整数的立方 kjub 15 例7 1 求一个整数的立方 intcube intx 函数定义 return x x x main intf a printf nEnteranintegernumber scanf d 程序运行情况如下 Enteranintegernumber 2 2 2 2 8 函数调用 程序的执行总是从main函数开始 16 2 无参函数的一般形式函数类型函数名 说明语句部分 可执行语句部分 主调函数不需要将数据传递给无参函数 所以无须返回值 因此用户可用 void 指定函数类型 17 例7 2 无参函数的定义与调用 voidwelcome printf n printf WelcometoChina n printf n main welcome 程序的输出结果如下 WelcometoChina void的字面意思是 无类型 void几乎只有 注释 和限制程序的作用 void真正发挥的作用在于 1 对函数返回的限定 与return0 等效 保证系统正常退出 2 voidwelcome 不接受任何参数 不返回任何信息 18 一个C源程序文件可以由一个或多个函数组成 所有函数都是独立的 主函数可以调用其它函数 其它函数可以相互调用 其它函数不能调用主函数 2 在一个C程序中 有且仅有一主函数main C程序的执行总是从main函数开始 调用其它函数后最终回到main函数 在main函数中结束整个程序的运行 说明 19 3 函数定义不允许嵌套 在 语言中 所有函数 包括主函数main 都是平行的 一个函数的定义 可以放在程序中的任意位置 主函数main 之前或之后 但在一个函数的函数体内 不能再定义另一个函数 即不能嵌套定义 PPT20 4 空函数 既无参数 函数体又为空的函数 其一般形式为 函数类型 函数名 voiddummy 5 在老版本C语言中 参数类型说明允许放在函数说明部分的第2行单独指定 20 函数与函数之间是平等的 voidmain intmax2 intx inty intz if x y z x elsez y return z inta b max scanf d d 函数的定义是平行的 不能在一个函数的内部再定义其它函数 即每个函数都是一个相对独立的模块 不能在写某一个函数时又包含了另一个函数的定义 21 intmax x y intx y intz z x y x y return z intmax x y intx y 或intmax intx y 或intmax x y intx y z z x y x y return z 花括号中也可以为空 这种函数叫空函数 不能在函数体内定义其他函数 即函数不能嵌套定义 形参也可以这样定义 22 例1有参函数 现代风格 intmax intx inty intz z x y x y return z 例3无参函数voidprintstar printf n 或voidprintstar void printf n 函数的定义示例 例4空函数voiddummy 函数体为空 留待以后补充 23 intmax2 intx inty 现代风格 intmax if x y max x elsemax y printf max max2 d n max return max main inta b max scanf d d 例函数的定义P78 形参和函数体中定义的变量只在函数被调用时才临时分配存储单元 当退出函数时 这些存储单元全部被释放 称为局部性 因而与其它函数中的变量同名不会引起混淆 注意变量在内存中存放的情况 形参与实参可以采用不同的名称 在函数定义中 定义的变量 只在该函数体内起作用 24 返回语句形式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函数中 同时把返回值带给调用函数说明 若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致 按前者为准 自动转换 函数调用转换PPT26函数中可以有多个return语句 但只有其中的一个return语句能够得到执行PPT27若函数中没有return语句 或者是一个不带表达式的return语句 则该函数结束时自动返回调用函数一个不确定的值PPT28void型函数 明确说明函数没有返回值PPT28 2 函数的返回值 只能用于void类函数 25 intmax floatx floaty floatz z x y x y return z main floata b scanf f f 例函数返回值类型转换 若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致 按前者为准 自动转换 函数调用转换 26 main inta b max scanf d d 例函数可以有多个return语句 注意 在C语言中 函数名不能被赋值 只能通过return语句返回一个值 intmax2 intx inty max2 x y x y 函数中可以有多个return语句 但只有其中的一个return语句能够得到执行 27 printstar printf n main inta a printstar printf a d n a 输出 a 10 例函数带回不确定值 若函数中没有return语句 或者是一个不带表达式的return语句 则该函数结束时自动返回调用函数一个不确定的值 若定义voidprintstar 情况如何 28 include void printstar printf n main inta a printstar printf a d n a 29 voidprintstar printf n main inta a printstar printf a d a 编译错误 void型函数 明确说明函数没有返回值 VC errorC2120 void illegalwithalltypes 注意观察printstar voidprintstar 的不同 30 7 3函数的调用 在程序中 是通过对函数的调用来执行函数体的 其过程与其它语言的子程序调用相似 语言中 函数调用的一般形式为 函数名 实际参数表 切记 实参的个数 类型和顺序 应该与被调用函数所要求的参数个数 类型和顺序一致 才能正确地进行数据传递 在 语言中 可以用以下几种方式调用函数 1 函数表达式 函数作为表达式的一项 出现在表达式中 以函数返回值参与表达式的运算 这种方式要求函数是有返回值的 if iabs a max max iabs a 2 函数语句 C语言中的函数可以只进行某些操作而不返回函数值 这时的函数调用可作为一条独立的语句 PPT30welcome 3 函数必须先定义后调用 P80 只有intcharg型除外 有实实在在的值 31 includevoidwelcome printf Welcomethenewstudents n main welcome 32 intsum100 inti t 0 for i 1 i 100 i t i return t main ints s sum100 printf d n s 程序输出结果 5050 intsum intx inti t 0 for i 1 i x i t i return t main ints s sum 100 printf d n s 例7 3 求1 100的累加和 思考 两个程序有何不同 程序输出结果 5050 33 voidswap intx inty intz z x x y y z printf nx d y d x y main inta 10 b 20 swap a b printf na d b d n a b 7 2 3函数参数与函数的返回值 1 函数的形式参数与实际参数 程序输出结果 x 20 y 10a 10 b 20 形式参数 形参 实际参数 实参 例7 4 编一程序 将主函数中的两个变量的值传递给swap函数中的两个形参 交换两个形参的值 单向值传递 34 有关形参和实参的说明 当函数被调用时才给形参分配内存单元 调用结束 所占内存被释放 实参可以是常量 变量或表达式 但要求它们有确定的值 实参与形参类型要一致 字符型与整型可以兼容 实参与形参的个数必须相等 在函数调用时 实参的值赋给与之相对应的形参 单向值传递 35 36 例7 5 函数调用中实参的求值顺序 voidfun inta intb printf a d b d n a b main intm 5 fun 3 m m Printf d m 程序输出结果 a 8 b 5 为何不是9 注意 在TC中 实参的求值顺序是从右到左 37 例 main intk 8 printf d d k k printf d k 8 89 38 2 函数的类型与函数的返回值 说明 函数的类型决定了函数返回值的类型 若省略函数的类型 系统默认其为int型 无返回值的函数应将其类型定义为void 空 类型 函数的类型 例7 6 输出两个数中的大数 max intx inty intz z x y x y return z 返回z的值 main inta b c scanf d d 若为doublemax intx inty 39 函数的返回值是通过return语句带回到主调函数的 功能 终止函数的运行 返回主调函数 若有返回值 将返回值带回主调函数 说明 若函数没有返回值 return语句可以省略 return语句中的表达式类型一般应和函数的类型一致 如果不一致 系统自动将表达式类型转换为函数类型 函数的返回值 return语句格式 return 表达式 或return表达式 或return 40 例7 8 计算并输出圆的面积 s intr return3 14 r r main intr scanf d 自动转换为int型 思考 若要得到单精度实型的圆面积 程序应如何修改 程序运行情况如下 2 12 41 7 4对被调函数的说明 P80 P80变量要先定义后使用 函数也如此 即被调函数的定义要出现在主调函数的调用之前 如swap函数 凡未在调用前定义的函数 C编译系统都默认函数类型为int 允许整型函数 且参数也是整型 的定义出现在主调函数之后 如max函数 如果非整型函数在主调函数之后定义 则应在主调函数中或主调函数之前对被调函数进行声明 voidswap intx inty main swap a b main c max a b max intx inty 42 对被调函数进行声明的一般形式 函数类型函数名 参数类型1参数名1 或函数类型函数名 参数类型1 参数类型2 思考 以下哪种情况必须在主调函数中对被调函数声明被调函数定义在前 主调函数调用在后 主调函数调用在前 被调函数定义在后 且被调函数的类型不是整型的 被调函数定义在后 但被调函数的类型是整型 第二种形式省略了参数名 此种形式也称为函数的原型 43 例 写出对doubleadd doublex doubley 函数 什么情况下 必须进行说明 进行说明的两种格式 如果调用在定义之前 又没在程序中加入函数说明 系统将怎么处理这个函数 P80 2函数类型函数名 参数类型1参数名1 该参数名是虚设的 可与是任意的 不起作用 所以可省 必须与函数的类型一致 P80函数说明的作用 44 7 2 2函数说明的位置 第一种情况 写在所有函数的外部 被调用之前 在其后所有位置上都可对该函数进行调用 第二种情况 写在调用函数内 只能在该调用函数内部才能识别该函数 P83例 45 main voidcalc floatx floaty charopr floata b charopr printf nInputexpression scanf f c f 对被调函数的声明 例7 9 计算并输出两个数的和差积商 差 积 商 46 1 什么情况下 必须进行函数说明 2 怎么说明 说明的两种格式 3 函数说明放置的位置 与其含义 4 区分函数说明 函数定义 函数调用 5 函数说明的作用 47 7 5调用函数和被调用函数间的数据传递 1 调用函数和被调用函数间数据传递的方式 P812 例7 2注意 实参与形参间的数据传递 以及其存储单元的变化3 例7 3 48 例7 2 main intx 2 y 3 z 0 printf 1 x dy dz d n x y z try x y z 调用函数 printf 4 x dy dz d n x y z try intx inty intz 定义函数try printf 2 x dy dz d n x y z z x y x x x y y y printf 3 x dy dz d n x y z 49 程序的运行结果如下 1 x 2y 3z 0 2 x 2y 3z 0 3 x 4y 9z 5 4 x 2y 3z 0程序说明 当程序从main函数开始运行时 按定义在内存 50 图7 1try函数中参数的存储单元 3 51 52 如果实参表中包括多个参数 对实参的求值顺序随系统而异 有的系统按自左向右顺序求实参的值 有的系统则相反 TurboC和MSC是按自右向左的顺序进行的 7 2 4实例验证P90 7 10func inta intb 定义函数func 缺省类型为int型 intc c a b returnc main 定义主函数 intx 6 y 7 z 8 r r func x y x y z 以函数表达式形式进行函数调用 printf d n r 思考 若为r func x y x y z z 情况如何 53 程序说明 从main作为程序入口 当执行到r func x y x y z 语句时 转去进行func函数的调用 将x y x y逗号表达式的值和z 的值作为实参传递给形参a b 从而使a b的值分别为13和8 通过c a b returnc 返回值21到主函数 最后输出r的值为21 54 P83 例7 4编写函数isprime inta 用来判断自变量a是否是素数 若是素数 函数返回整数1 否则返回0 思路 自定义一个函数isprime inta 功能 判断素数并做返回 主函数 调用该函数 根据该函数返回值 并做a是不是素数的输出 55 例7 4 intisprime int main intx printf Enteraintegernumber scanf d 56 7 5 includevoideven