第3章 过程抽象——函数

,第三章过程抽象函数,学习目标,掌握函数调用的方法，会使用函数原型；掌握函数定义的方法，理解函数返回值的意义；熟练掌握函数调用的值传递规则。掌握递归函数,3.1函数3.1.1函数概述3.1.2函数定义3.1.3函数调用3.1.4函数传递机制3.2递归函数3.3程序的结构化与模块化3.4程序测试与代码优化,第三章过程抽象函数,C函数的概念,函数是C提供的用于实现子模块的语言成分。函数的概念源于数学，是一个集合到另一个集合的映射。例如对于数学中的函数y=f(x)=x2:,用C函数表示就是：intf(intx)returnx*x;,函数,函数,函数,函数概述,在前面学习的C程序中，都有一个名称为main的函数，每个完整的C程序从该函数开始运行。在前面编写的程序中，很多处理(运算)都是通过使用库函数完成的。如数学函数:fabs()、sqrt()、pow()、sin().,C函数概述,函数概述,函数的基本要素,一个函数由函数首部和函数体两部分构成函数首部包括：函数名、函数的返回值类型、函数的参数函数体包括：声明部分(数据说明)、语句部分(运算),intmain(void)intinches,feet,fathoms;printf(inputfathoms:);scanf(%d,声明部分：三个整形变量,语句部分：输入一个英寻数，进行单位换算,函数体,函数首部,函数概述,函数定义和函数调用的概念,编写函数首部和函数体的内容就是进行函数定义,按照函数定义时给定的函数名使用函数称为函数调用,库函数是已经编写好的函数，编写程序时可直接调用,在本章我们要学习自己编写函数，并了解更多的库函数的使用方法,函数概述,3.1函数3.1.1函数概述3.1.2函数定义3.1.3函数调用3.1.4函数传递机制3.2递归函数3.3程序的结构化与模块化3.4程序测试与代码优化,第三章过程抽象函数,函数定义,函数定义的一般形式是：,返回值类型函数名(形式参数表)声明部分；语句部分；,例如，定义一个函数，将给定一个摄氏温度转换为华氏温度，并将华氏温度返回。,voidmain(void)intx;doubley;printf(CelsiustoFahrenheittable:n);for(x=0;x=100;x+=5)y=CelsToFahr(x);printf(%d%lfn,x,y);,doubleCelsToFahr(intc)doublet;t=9.0/5*c+32;returnt;,函数定义,函数参数,形式参数和实际参数,返回值类型函数名(形式参数表)声明部分；语句部分；,doubleCelsToFahr(intc)doublet;t=9.0/5*c+32;returnt;,调用函数时的参数是实际参数x=35;y=CelsToFahr(x);y=CelsToFahr(50);,函数定义中函数首部的参数称为形式参数形参说明的格式为：,函数定义,函数的返回值和return语句,函数的返回值由return语句带回，return语句使被调用函数的执行过程终止,定义一个函数，判断给定的一个十进制正整数是否为素数。,/*判断正整数d是否为素数，若是返回1，否则返回0*/intisPrime(intd)inti;if(d2)return0;for(i=2;iy)z=x;elsez=y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,函数定义,函数定义小结,函数定义的一般形式：,返回值类型函数名(形式参数表)声明部分；语句部分；,函数没有形式参数表时，可用“void”表示，函数调用时无须指定实际参数。函数没有返回值时，返回值类型用“void”表示，此时函数中可不写return语句。函数的返回值由return语句带回，在函数体中，return语句可出现多次，但执行到某一条return语句时，函数即结束。,函数定义,3.1函数3.1.1函数概述3.1.2函数定义3.1.3函数调用3.1.4函数传递机制3.2递归函数3.3程序的结构化与模块化3.4程序测试与代码优化,第三章过程抽象函数,函数调用,函数调用的基本格式：函数名(实际参数表),主调函数和被调用函数,调用函数时，表达式(语句)所在的函数称为主调函数实际参数(实参)在主调函数中形式参数(形参)在被调用函数中,实参由零个、一个或多个表达式构成（逗号分割），其个数和类型应与相应函数的形参相同。,函数调用,函数调用的执行过程,当一个函数被调用时，执行以下步骤：计算每个实际参数的值；将每个实参的值拷贝至对应的形参变量执行被调用函数的语句，直到遇到一条return语句或语句结束；计算return语句中表达式的值返回主调函数，用返回的值替换函数调用，然后继续执行主调函数的后续语句,函数调用,函数调用的执行过程,例：求两数之和#includefloatadd(floatx,floaty)floatz;z=x+y;return(z);voidmain()floata,b,c;scanf(“%f%f”,函数调用,程序要对被调用的函数进行声明。如果函数定义在本源文件调用点之前，则无需声明；如果函数定义在本源文件调用点之后，或者在其它文件中定义，则在调用前需要对被调用的函数进行声明。函数声明的格式如下：返回值类型函数名();/函数原型在函数声明中，中可以只列出形参的类型而不写形参名。函数原型即可以出现在main函数之前，也可以像标准库一样将它们单独列在头文件中，并在源文件中包含该头文件。,函数声明（函数原型）,函数调用,例：求两数之和#includefloatadd(float,float);/函数原型voidmain()floata,b,c;scanf(“%f%f”,函数调用,举例,定义一个求n的阶乘的函数。函数返回n！,voidmain()inti=1;for(i=1;i=10;i+)printf(“%d!=%dn”,i,fact(i);,longfact(intn)longt=1,i=1;for(i=1;i=n;i+)t=t*i;return(t);,不同函数中的变量是互不干扰、相互独立的,举例,书架上有n本不同的书，从中任取k本，有多少种取法？,longcombinations(intn,intk)return(fact(n)/(fact(k)*fact(n-k);,举例,定义一个函数，对于给定一个位数不超过5位的十进制整数n，求解并返回其从右边数第k位上的数字(0k5)，若k大于n的位数，则返回0。,被除数,除数,商,余数,12345,10,1234,5,被除数,除数,商,余数,1234,12345,10,1234,5,10,123,4,被除数,除数,商,余数,1234,12345,10,1234,5,10,123,4,123,10,12,3,被除数,除数,商,余数,1234,12345,10,1234,5,10,123,4,123,10,12,3,12,10,1,2,被除数,除数,商,余数,1234,12345,10,1234,5,10,123,4,123,10,12,3,12,10,1,2,1,10,0,1,被除数,除数,商,余数,1234,12345,10,1234,5,10,123,4,123,10,12,3,12,10,1,2,1,10,0,1,0,举例,定义一个函数，对于给定一个位数不超过5位的十进制整数n，求解并返回其从右边数第k位上的数字(0=1e-6)ucos+=sign*ai;i+;fib=1;for(k=1;k%cn,x,y);/把第1个/盘子从x表示的柱子移至y所表示的柱子。elsehanoi(x,z,y,n-1);/把n-1个圆盘从x表示的柱子移至/z所表示的柱子。printf(%d:%c-%cn,n,x,y);/把第n个圆盘从x表示的柱子移至y所表示的柱子。hanoi(z,y,x,n-1);/把n-1个圆盘从z表示的柱子移至/y所表示的柱子。,递归函数,#includeintmain()intn;printf(请输入盘子数：n);scanf(%d,使用循环（迭代）实现unsignedintGetFactorial(unsignedintn)unsignedintresult=1,i=0;while(+i=n)result*=i;returnresult;使用递归实现unsignedintGetFactorial(unsignedintn)unsignedintresult;if(n=0)result=1;elseresult=n*GetFactorial(n-1);returnresult;,阶乘函数,递归函数,使用循环（迭代）实现unsignedintGetFibonacci(unsignedintn)unsignedintresult,i,f1,f2;if(n=2|n=1)return1;f2=1;f1=1;for(i=3;i=n;i+)result=f1+f2;f1=f2;f2=result;returnresult;使用递归实现unsignedintGetFibonacci(unsignedintn)if(n=2|n=1)return1;elsereturnGetFibonacci(n-1)+GetFibonacci(n-2);,斐波那契数列函数,递归函数,对于一些递归定义的问题，用递归函数来解决会显得比较自然和简洁，而用循环来解决这样的问题，有时会很复杂，不易设计和理解。在实现数据的重复操作上，它们有一点不同：循环是从特殊情况到一般情况的推导；递归则从一般情况到特殊情况的嵌套。由于递归表达的重复操作是通过函数调用来实现的，而函数调用是需要开销的递归算法有时会出现重复计算。,递归与循环的选择,递归函数,3.1函数3.2递归函数3.3程序的结构化与模块化3.4程序测试与代码优化,第三章过程抽象函数,模块化与函数抽象模块化负责组织函数，进行任务划分，强调设计模块间通信使用接口，给出在本模块中定义的、提供给其它模块使用的一些程序实体（如：函数、全局变量等）的声明结构化与函数抽象结构化负责实现函数，强调编码抽象手段：函数,程序的结构化与模块化,3.1函数3.2递归函数3.3程序的结构化与模块化