第5章 函数.doc

第5章 函数5.1 知识要点回顾C语言提供了丰富的库函数，如数学处理函数，字符处理函数，输入输出函数等，我们应学会调用这些函，可以提高编程效率。本章要掌握的知知要点主要有：库函数的正确调用、自定义函数的定义方法、函数的类型和返回值、形式参数与实际参数、参数值的传递、自定义函数的正确调用、嵌套调用、递归调用、局部变量与全局变量、变量的存储类别和外部函数与内部函数。5.1.1 函数的分类函数实质是事先编好的程序，从用户的角度看，函数可分两类，一类是库函数也叫标准函数(见主教材的附录D)，另一类是用户自定义函数。5.1.2 库函数的调用 对每一类库函数，主教材附录D中都列出了在调用该库函数时，用户在源程序include命令中应该包含的头文件名，如调用数学库函数sin(x),sqrt(x)时,应用头文件#include或#include ”math.h”；但要注意include命令不是C语句，因此不能在最后加分号。调用库函数可以出现在表达式中，也可以出现在独立语句中。对库函数调用的一般形式为:函数名(参数表)。5.1.3自定义函数定义和调用1. 有参函数的定义的一形式存储类型 返回类型 函数名(参数表) 函数体语句 . return (表达式） 例1：下面是一个求n!的自定义函数：函数名返回类型参数表extern int fact (int n )存储类型 int s=1,k; for(k=1;k=n;k+) s=s*k;return s; 说明：(1)存储类型有extern(外部)和static(内部)两种,省略为extern。(2)返回类型是函数值的类型，如整数、实数等, 省略为int型。(3)参数说明表里的参数叫形式参数。(4)return的值为返回值，它的类型与函数的返回类型要一致。若不一致，函数值的类型为准。(5)函数可以没有return语句，程序执行到末尾，返回调用函数，带回不确定值。(6)为使被调用函数不带回值，须用void定义称”空类型“，不带回值。2. 无参函数的定义的一形式存储类型 返回类型函数名 函数体语句 说明：(1)存储类型是,有extern和static两种,省略为extern。(2)函数的返回类型省略为int型。(3)无参函数一般不要返回值,可用void定义，使函数没有返回值,如void putstar(),void hello()。(4)sum() 为空函数，表示什么也不做。3.自定义函数的调用（1）自定义函数放在main( )函数前面的调用方式例2 float sum( int n) int k; float s=0; for(k=1;k=n;k+) 自定义函数放在main( )函数前面s=s+n; return s ;main() int x; float s;scanf(“%d”,&x);s=sum(x); printf(“s的值为%d”,s);（2）自定义函数放在main( )函数后面的调用方式：例3 #include int max(int x, int y, int z); int main() int i, j, k; scanf(%d，%d，%d, &i, &j, &k); max(i, j, k); getch(); max(int x, int y, int z) int max; max=xy?x:y; max=maxz?max:z; 自定义函数放在main( )函数后面z=1000；printf(The max data is %dn, max); 说明：(1)调用函数时，函数名必须与所调用的函数名字完全一致。(2)函数调用时由实参传递给形参，即“值传递”，对数组传递的是首地址值。(3)形参和实参必须个数相等次序相同,类型一致,但名称不必相同,调用时,相应位(4)置上的变量传给对应的参数。(5)一个程序必须有一个主函数，用户定义的函数可以是任意多个，位置可在main()函数前，也可在其后。所有函数都是平行的，函数可以递归调用，也可以调用本身，但不能在函数内部再定义函数，即嵌套定义。(5)函数调用可以出现在独立执行语句、表达式、函数的实参中等，但不能出现在形参中。(6)函数的参数可以是逗号表达式,如fun(e1，e2),(e3,e4,e5)。(7)自定义函数放在程序后面, 则函数需声明，函数声明后面的分号不能省。若自定义函数类型为int与char型时，可省略声明。5.1.4 函数的递归调用所谓递归调用，就是指定义的函数自己直接或间接调用自己。满足函数递归调用有两个条件：一是总有一个结束条件,这个结束条件称为”边界条件”,二是有一个递归调用公式。f(a,b,c) . . .f(x,y,z); 直接调用 间接调用 间接调用g(t,b) . . .f(x,y,z); f(a,b,c) . . .g(x,y); 5.1.5 函数中变量的分类1局部变量与全局变量在c语言中，把在函数内部或复合语句内部定义的变量，称为局部变量，也称内部变量，局部变量的作用范围只适用于所在函数或复合语句内部。注意，函数的形参属于局部变量，在函数外部定义的变量，称为全局变量，也称外部变量，全局变量一般在整个程序中起作用。例：#includeint fun(int x);main()x,k为局部变量，在主函数main()中有效 int x=5,k=2; x=fun(x); printf(“%d,%dn”,x,k);int fun(int m)int x,k;x1,y,z在复合语句中有效 float x1,y,z;x,k为局部变量,在自定义函数fun中有效 z=x1+y;z=x*k; x=m;if(x0)k=2*x; printf(“%d,%dn”,x,k);return k;elsereturn x;把这种定义函数内部的或复合语句内部的变量叫叫局部变量。注意：形参是局部变量，其有效范围只能在自定义函数中有效。float add(float x,float y);float z;main()z为全局变量，在整个程序中起作用z=3;printf(“调用函数结果=n”,add(1,3)；float add(float x,float y); float h;h=x+y+z;return h; 把这种把定义在函数外部的变量叫全局变量。如把int z 放存程序文件末尾 则用 extern声明全局变量。当全局变量与局部变同名时，执行到局变量时，局部变量起作用。2. 动态变量与静态变量在c语言中，变量有两种存储类别：一种是自动类，也称动态类，加一种是静态类。(1) 在函数内部或复合语句中定义的局部变量或者用auto说明符说明的变是都为动态类变量，动态变量的特点是：用时分配空间，用完后立即释放，即变量所赋值没有了。(2) 在函数内部或复合语句中用static来说明的一个变量或程序中定义的全局变量都为静态类变量，静态类变量的特点是：在函数运行时不会被释放，函数执行完后，值还会保留，一直保留到程运行结束。(3) 函数中变量的隐含存储类型为动态类auto。(4)静态变量变量的初值是编译时赋的，程序执行期间不再赋予初值，对未赋初值的静态变量自动赋0。注：还有一种特殊的自动类变量register叫寄存器变量，它的作用将变量的值保留在CPU的寄存器中，来提高程序的执行速度。如定义两个寄存器变量a和b，其定义形式为：register int a,b;5.2 实训内容实验一 验证性实验一、实验目的1、验证主教材中典型例题。2、掌握自定义函数的定义和调用方法。3、理解和掌握多模块的程序设计与调试的方法。4、函数的递归调用方法。5、全局变量与局部变量的作用范围。6、动态变量与静态变量的使用方法。二、实验设备和仪器1、IBM PC或兼容计算机2、Windows 9x/2000/XP操作系统3、Visual C+6.0三、实验内容（一）调试程序1：1、实验要求：函数编程：利用函数调用的方式编程求表达式的 (1+2+3.M)+(1+2+3.N)/(1+2+3P)的值，M、N、P通过键盘输入。例如输入 3 5 6则输出结果为：1 ；输入5 6 7则输入结果为：1.2875。2、程序代码proc1.c：#include float add(int m) int n; float s=0; for(n=1;nk, 则组合数 c为c=(j!-k!)/k!。！为阶乘的符号。若输入6，2则输出结果为359。若输入7，5则输出结果为41。2、程序代码proc1.c如下：#includefloat jc(int);main() int j,k; float rt; scanf(%d,%d,&j,&k); rt=( jc(j)- jc(k) )/ jc( k ); printf(rt=%fn, rt);float jc(int n) int i;float j=1.0; for(i=1;i=n;i+) j=j*i; return j; 3、实验步骤步骤一：打开“Visual C+”软件，在图5.4的编辑状态输入如下程序代码：图5-4 编辑程序图5-5 执行结果步骤二：选择“编译”项进行编译，然后“执行”程序，如图5-5输入6，2输出结果为rt=359.000000。图5-6 执行结果步骤 三：重复执行程序，如图5-6所示，输入7，5输出结果rt=41.000000(三)调试程序3：1、实验要求：函数编程：程序功能是从12个球中，其中三个红球、三个白球、六个黑球，每次取出八个球，问有多少种取法，并将各种可能的取法打印出来。2、程序prog3.c源代码:#includevoid pri(int r, int w);main() int r,w,sum=0,i=1;for(r=0;r=3;r+) for(w=0;w=2)sum=sum+1;printf(第%2d种取法：,i);pri(r,w);i+; printf(n共有 %d 种取法n,sum); void pri(int r, int w) int b,i;b=8-r-w;for(i=1;i=r;i+)printf(红);for(i=1;i=w;i+)printf(白);for(i=1;in，且n0)。若输入112，77则输出最大公约数为7；若输入48，24则输出最大公约数24。2、程序prog4.c源代码：#includeint fgcd(int m,int n);main()int m,n,r;printf(请输入m和n的值n);scanf(%d,%d,&m,&n);if(nm)printf(input error!);elser=fgcd(m,n);printf(最大公约数是：%dn,r);int fgcd(int m,int n) if(n=0) return m; else fgcd(n,m%n); 3、实验步骤：图5-9 编辑程序步骤一：打开“Visual C+”，在图5-9的编辑状态输入如下程序代码：图5-10 执行结果步骤二：选择“编译”项进行编译，然后“执行”程序，如图5-10所示，输入112,77输出结果为7。图5-11 执行结果步骤三：重复执行程序，如图5-11所示，输入48,24输出结果为24。(五)调试程序5：1、实验要求：函数编程：程序功能是通过函数调用来输出动态变量与静态变量的值，从而理解它们之间区别。动态变量用时分配空间，用完后立即释放。静态变量，在程序运行时不会被释放，值还会保留，一直到程序结束。下面程序的输入结果是i=1,j=1i=1,j=2, i=1,j=3,i=1,j=4。2、程序prog5.c源代码：#includeint f();main() int k; for(k=0;k4;k +) f(); int f() int i=0; static int j=0;i=i+1;j=j+1; printf(i=%dn,i);printf(j=%dn,j);return; 3、实验步骤：图5-12 编辑程序步骤一：打开“Visual C+”，在图5-12的编辑状态输入如下程序代码：图5-13 执行结果步骤二：选择“编译”项进行编译，然后“执行”程序，如图5-13所示的输出结果。四、实验报告要求1、写出程序一的实验原理与考查知识点。2、写出程序二的实验原理与考查知识点。3、写出程序三的实验原理与考查知识点。4、写出程序四的实验原理与考查知识点。5、写出程序五的实验原理与考查知识点。6、写出在程序调试过程中遇到的问题和解决方法。实验二 启发性实验一、实验目的1、掌握多模块的程序设计与调试的方法。2、掌握函数程序填空的方法。3、掌握函数程序改错技巧。4、掌握函数程序编程能力二、实验设备和仪器1、IBM PC或兼容计算机2、Windows 9x/2000/XP操作系统3、Visual C+6.0三、实验内容1、填空题：请补充fun函数，fun函数的功能是：计算并输出n(包括n)以内能被3或7整除的所有自然数的倒数之和。例如,在主函数中输入50，输出为：s=1.425889。注意：部分源程序已给出。输入并调试程序，使程序得出正确结果不得增行或删行，也不得更改程序的结构！仅在fun函数的横线上填入。#include double fun(int n)int i;double sum = 0.0;for (i=1; i=n; i+)if (i%3=0 | i%7=0)sum += 1.0/i;return sum; main()int n;double s;printf(nInput n: );scanf(%d, &n);s = fun(n);printf(nns=%fn, s); 2、改错题：给定程序的功能是：读入一个整数k(2k1000),打印它的所有质因子。例如，若输入整数2310,则应输出：2、3、5、7、11。请改正程序中的错误，使程序能输出正确的结果。注意：不要改动main函数, 不得删行或减行。#include #include /*found*/IsPrime(int n)int i, m;m = 1;/*found*/for (i=2; in; i+)if (!(n%i)m = 0;break;return(m); main()int j, k;printf(nplease enter an integer number between 2 and 10000:);scanf(%d, &k);printf(nnThe prime factor(s) of %d is(are):, k);for (j=2; jk; j+)if (!(k%j) & (IsPrime(j)printf( %4d, j);printf(n);3、编程题：编写函数fun,函数的功能是根据以下公式计算s,计算结果作为函数值返回；n通过形参传入。s=1+1/(1+2)+1/(1+2+3)+.1/(1+2+3+4n)例如：若n的值为11时，函数的值为1.833333。#includefloat fun(int n) float s,m,i,t;s=0;m=0;for(i=1;i=n;i+)m=m+i; t=1.0/m; s=s+t;return(s); main()int n; float s; scanf(“%d”,&n); s=fun(n);printf(“The result is %fn”,s);实验三 启发性实验一、实验目的1、掌握多模块的程序设计与调试的方法。2、掌握函数程序填空的方法。3、掌握函数程序改错技巧。4、掌握函数程序编程能力二、实验设备和仪器1、IBM PC或兼容计算机2、Windows 9x/2000/XP操作系统3、Visual C+6.0三、实验内容1、填空题：给定程序中，函数fun的功能是：将形参n中各位上为偶数的数取出，按原来从高位到低位的顺序组成一个新的数，并作为函数值返回。例如，从主函数输入一个整数27638496，函数返回值为26846。请在程序的下划线处填入正确的内容并把下划线删除，使程序得出正确的结果。注意：不得增行或删行，也不得更改程序的结构！#include unsigned long fun(unsigned long n) unsigned long x=0,s,i; int t; s=n;/*found*/ i= 1 ;/*found*/ while(s!=0) t=s%10; if(t%2=0) /*found*/ x=x+t*i; i= i*10; s=s/10; return （x）; main() unsigned long n=-1; while(n99999999|n0) printf(input(0n100000000): ); scanf(%ld,&n); printf(nThe result is: %ldn,fun(n);2改错题：以下程序中，函数fun的功能是：求s的值。设s=22/(1*3)x42/(3*5)x62/(5*7)x.x（(20*k)+2）/(2k*(2k+1)例如当k为10时，函数值应为1.533852,请改正程序中的错误，使程序能输出正确的结果。注意：不要改动主函数。#include#include#include/*/Float fun(int k) int n; float s,w,p,q;n=1; s=1.0;while(n=k) w=2.0*n;p=w-1.0;q=w+1.0;s=s*(w*10+2)/p/q; n+;/*/return s ;main() printf(“%fn”,fun(10);3编程题：请编写一个函数float fun(float h)，函数的功能是对变量h中的值保留2位小数，并对第三位进行四舍五入(规定h的值为正数)。例如h的值为：8.32433，则函数返回8.32。h的值为：8.32533，则函数返回8.33。#include #include float fun(float h) main() float a; printf(Enter a: );scanf(%f,&a); printf(Th