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计算机程序设计 C语言 第7章函数 1 函数定义 2 函数的调用 3 函数的参数传递方式 4 递归函数 7 1函数的概念 函数的作用 把一段计算抽象出来 封装 包装 成独立实体 这种封装程序段称为函数定义 定义后通过函数名就可以用简便方式要求执行该函数所封装的计算 这种描述片段称为函数调用 例 对6 200的各偶数验证哥德巴赫猜想 for n 6 n 200 n 2 for m 3 m n 2 m 2 if 若m为素数 7 1函数的概念 7 1函数的概念 intisprime intn n是否素数 intm 2 for m m n m if n m 0 return0 return1 没有因子 是素数 判断是否为素数的函数 函数返回值类型 函数名 函数形式参数 函数体 函数返回值 7 1函数的概念 说明 C语言源程序包含一个主函数和若干个其他函数 程序的执行均从主函数开始 函数可写在程序的任意位置 但是在函数使用前 函数必须已经定义或声明 从用户角度看 函数可分为 系统函数用户自定义函数从函数的定义又可分为 无参函数有参函数 7 2函数的定义 函数的定义 返回值数据类型函数名 形式参数列表 函数体 intmax inta intb intc c a b a b returnc 函数的功能 函数定义说明 函数体是一个复合语句 可包含多条语句 不能省略 形式参数列表各个形参包括类型和参数名 用 号分隔 形参省略表示无参函数 函数的返回值通过return语句返回给主调函数值 return返回值 或return 返回值 函数定义的数据类型必须与返回值类型一致 若函数无返回值 则函数定义类型为void 7 2函数的定义 例7 1 由键盘输入2个整数 输出其中的大者 includeintmax inta intb intc c a b a b return c intmain intx y scanf d d return0 7 2函数的定义 7 2函数的定义 例 求1 3 5 99 分析 用函数实现求n longfact intn longt 1 inti for i 1 i n i t i returnt 类型必须一致 7 2函数的定义 includelongfact intn longt 1 inti for i 1 i n i t i returnt intmain inti longsum 0 for i 1 i 100 i 2 sum fact i printf sum ld sum return0 函数的调用 函数的定义 7 3函数的调用 1函数的调用 调用函数时必须提供数目正确 类型合适的实参 调用无参函数时也需要写圆括号 函数调用的三种形式 表达式方式 if isprime n 参数方式 printf d max a max b c 语句方式 scanf d 函数名 实参列表 7 3函数的调用 2函数的调用时形参和实参的关系 形参是函数定义括号内的变量 属于函数内部的局部变量 在函数被执行时才存在 实参是函数调用时 用来给形参传递的值 值传递 7 3函数的调用 3函数调用的说明 1 主函数和自定义函数在源程序文件中的位置可以任意 但必须保证每个函数都是独立的一个部分 不运行在一个函数体内定义另一个函数 includeintmain intf1 intn voidf2 charxh includeintf1 intn voidf2 charxh intmain includeintf1 intn voidf2 charxh intmain 7 3函数的调用 2 若被调用函数定义放在调用函数前 可直接调用 若被调用函数定义放在调用函数后 需在调用函数中对被调用函数声明 includeintf1 intn voidf2 charxh intmain intk 3 k f1 k f2 A 调用函数 被调用函数 被调用函数的定义在调用函数之前 使用时直接调用函数 7 3函数的调用 includeintmain intk 3 intf1 intn voidf2 charxh k f1 k f2 A intf1 intn voidf2 charxh 调用函数 被调用函数 函数声明 函数原型 被调用函数的定义在调用函数之后 调用前需对函数进行声明 函数原型的一般形式 函数类型函数名 参数类型1 参数类型2 函数类型函数名 参数类型1参数名1 函数的声明可以放在调用函数中 也可以放在函数外部 只要函数调用前 该函数已经定义或声明过 函数的调用就合法 7 3函数的调用 任何可以写定义的地方都可以写原型声明 提倡把原型声明都放在程序文件最前面 1 使文件里所有调用能看到同一个原型声明 2 使函数的定义点也能看到同一个原型声明 原型声明是保证函数定义 使用间一致性的媒介 includeintmain intk 3 intf1 intn voidf2 charxh k f1 k f2 A intf1 intn voidf2 charxh includeintf1 intn voidf2 charxh intmain intk 3 k f1 k f2 A intf1 intn voidf2 charxh 7 3函数的调用 声明在函数外部 includeintmain intk 3 intf1 int voidf2 char k f1 k f2 A intf1 intn voidf2 charxh includeintf1 int voidf2 char intmain intk 3 k f1 k f2 A intf1 intn voidf2 charxh 7 3函数的调用 声明在函数外部 7 3函数的调用 voidfun inta intb intc c a b intmain intc 1 fun 2 3 c printf d c 单向值传递 输出结果 1 7 3函数的调用 includeintf int intmain intx 26 printf d f x intf intnum intk 1 do k num 10 num 10 while num returnk 执行结果 12 7 4函数的嵌套调用 1函数的嵌套调用 includevoidf1 int voidf2 int intmain f1 5 voidf1 intn f2 6 7 voidf2 inta intb 函数的定义不允许嵌套 函数调用允许嵌套 7 4函数的嵌套调用 例 求1 2 3 4 n 要求 1 n由键盘输入 2 编写一个求 的函数fact 3 编写一个阶乘累加的函数fsum 调用fact 4 主函数完成n的输入和求和函数fsum的调用 7 4函数的嵌套调用 例 计算f k n 1k 2k nk includelongsum int int longpower int int intmain intk n scanf d d 7 4函数的嵌套调用 longpower intm intn inti longt 1 for i 1 i n i t m returnt longsum intk intn inti longs 0 for i 1 i n i s power i k returns power m n 求mn sum k n 求累加和 7 5函数参数的传递方式 1普通变量作为函数的形式参数实参将值传递给形参 单向值传递 voidsx inty inttemp temp x x y y temp intmain inta b a 5 b 15 s printf a d b d a b return0 5 15 a b x y 5 15 temp 15 5 a 5 b 15 7 5函数参数的传递方式 形参是普通变量 则实参必须是同类型的数据 可以为 常量值普通变量数组元素其他可以表示同类型值的数据 7 5函数参数的传递方式 2指针变量作为函数的形式参数实参将值传递给形参 单向值传递 指针变量的值表示一个地址 因此 实参也必须是一个地址 表示实参传递给形参的是一个地址 voids x int y inttemp temp x x y y temp voids x int y inttemp temp x x y y temp intmain inta b a 5 b 15 s printf a d b d a b return0 5 15 a b x y temp a 15 b 5 15 5 7 5函数参数的传递方式 7 5函数参数的传递方式 voidsub1 chara charb charc c a a b b a voidsub2 char a charb charc c a a b b c voidsub3 char a char b charc c a a b b c intmain chara b a A b B sub1 a b putchar a putchar b a A b B sub2 ABBBBA 注意 指针变量作为形参 实参必须是表示地址的值 形参是指针变量 实参必须是同类型的数据地址 可以为 变量的地址指针变量数组名其他可以表示为地址的值 7 5函数参数的传递方式 voids x int y inttemp temp x x y y temp intmain inta b p q a 5 b 15 p 7 5函数参数的传递方式 实参也是指针变量 7 5函数参数的传递方式 voids x int y inttemp temp x x y y temp intmain inta 5 1 2 3 4 5 i for i 0 i 5 2 i s i 实参是数组元素的地址 7 5函数参数的传递方式 不论是普通变量还是指针变量作为函数的参数 其实质都是实参向形参的单向值传递 但是效果是有所区别的 原因在于指针变量的特点 地址 指针变量指向了实参的地址单元 因此在函数体内改变了指针变量所指单元的值 相当于改变了实参的值 由于函数只能返回一个值 因此当函数需要返回多个值给主调函数时 可以考虑利用指针来实现 7 5函数参数的传递方式 例 编写一个函数 将一个long的整数 逆序后仍旧以long返回 如 905 509 longrevert longn longsum 0 k do k n 10 sum sum 10 k n n 10 while n 0 returnsum 7 5函数参数的传递方式 3数组作为函数的形式参数实参将值传递给形参 单向值传递 实参可以是 1 数组名 2 表示地址的值 如指针变量 7 5函数参数的传递方式 voidinvert intx intn intt i for i 0 i n 2 i t x i x i x n i 1 x n i 1 t 数组作为形式参数 数组长度省略 数组的实际长度由实参决定 intmain inti a 5 1 2 3 4 5 invert a 5 for i 0 i 5 i printf 4d a i return0 函数调用时 对应实参用实际数组名 表示形参数组和实参数组为同一数组 数组长度必不可少 7 5函数参数的传递方式 voidinvert intx intn intt i j for i 0 i n 2 i t x i x i x n i 1 x n i 1 t intmain inti a 5 1 2 3 4 5 p p a invert p 5 for i 0 i 5 i printf 4d a i return0 函数调用时 对应实参用指向数组的指针变量 效果也是传递实参数组地址给形参 7 5函数参数的传递方式 voidinvert int p intn intt i j for i 0 i n 2 i t p i p i p n i 1 p n i 1 t intmain inti a 5 1 2 3 4 5 invert a 5 for i 0 i 5 i printf 4d a i return0 指针作为形式参数 通过指针访问函数内的数组元素 7 5函数参数的传递方式 总结 C的函数传递方式 单向值传递1 普通变量作为形参 实参是将值传递给函数内部的形参 形参的改变不会影响实参的值 2 若指针变量或数组作为形参 由于实参传递给形参的是表示地址的值 意味着形参和实参表示同一地址单元 因此形参变化会影响实参的值 7 5函数参数的传递方式 例 用函数实现冒泡排序方法冒泡排序的基本思想 从头开始两两比较每趟比较均将最大值 最小值 排到序列的末尾 include stdio h voidbubble inta intfirst intend for intflag first flagflag i if a i a i 1 intt a i a i a i 1 a i 1 t intmain inti x 34 12 3 78 13 5 7 bubble x 0 6 for i 0 i 6 i printf d x i return0 递归函数的基本概念递归 允许以递归的方式来定义函数 即允许被定义的函数调用函数自身 7 6递归函数 例 求n longfact longn inti longt 1 for i 1 i n i t i returnt longfact longn longp if n 0 p 1 elsep n fact n 1 returnp 已知解 说明了递归的终止条件 递推的过程 用递归求解问题的过程分为递推和回归两个阶段 1 递推 逐步分解 直至到达已知解 2 回归 递推的逆过程 从已知解出发 逐一求值回归 直到获得问题的解 7 6递归函数 longfact longn longp if n 0 p 1 elsep n fact n 1 returnp 递归的函数定义需要条件表达式或if 必须有以下二个部份 已知解的情况 是递归的基础需要递归处理的情况 递推过程 把对较复杂情况的计算归结为对更简单情况的计算 7 6递归函数 7 6递归函数 例 设计一个函数对给定的整数逆序 voidrevert longn if n 0 return else printf d n 10 revert n 10 return 例 Hanoi塔问题 古代有一个梵塔 塔内有三个座A B C 开始时A座上有64个盘子 盘子大小不等 大的在下 小的在上 有一个老和尚想把64个盘子从A座移动到B座 但每次只允许移动一个盘子 且