计算机C语言教程第6章函数

C语言程序设计第六章函数,第六章函数,6.1概述,一个函数是根据进去的信息(输入)和产生的东西(输出结果)所定义的一个黑盒。,在C语言函数中:我们用参数把值传送进函数:我们用RETURN把一个值返回调用函数。,2)除main函数外,其它函数可相互调用,3)函数不可嵌套定义,具有全局性、平行性,4)函数分为有参与无参函数,5)程序从main开始执行,最后又回到main函数结束。,1)除main外,其它为系统函数、自编函数，系统函数：由系统提供，用户可调用。自编函数：由用户按语法规则编写。,C程序由一个main和任意个函数组成。,1.无参函数,定义形式类型标识符函数名()说明部分语句类型标识符:表示返回值类型。,一、函数定义,6.2函数的定义与调用,例6.1利用函数实现信息打印#includeVoidprint_space()printf(“n”);Voidprint_message()printf(“nWelcomeyoutouseClanguage!”);print_spoace();main()print_message();print_space();,调用方式,例6.1通过调用print_space(),print_message()而显示:WelcomeyoutouseClanguage!就是无参函数,类型标识符函数名(形参表列)形参说明说明部分语句,2.有参函数,定义形式,例:求二数之最大值intmax(intx,inty)intz;z=xy?x:y;return(z)；,注意：出现return,语句，返回值一般与函数类型一致。,有参函数的构造演示：,一函数调用的一般形式,函数名(实参表列)；,1）如果是调用无参函数，则“实参表列”可以没有，但括弧不能省略。2）如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等，类型应一致。实参与形参按顺序对应，一一传递数据。3）实参传递给形参时,实参的计算有的系统自左至右,有的自右至左。,二、函数调用,二函数调用的方式,按函数在程序中出现的位置来分，可以有以下三种函数调用方式：,1、函数语句,把函数调用作为一个语句。如例8.1中的printstar();这时不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作。,2、函数表达式,函数出现在一个表达式中，这种表达式称为函数表达式。这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算。,例：c=2*max(a,b);函数max是表达式的一部分，它的值乘以2再赋给c。,3、函数参数,函数调用作为一个函数的实参。例：m=max(a,max(b,c)；其中max(b,c)是一次函数调用，它的值作为max另一次调用的实参。m的值是a、b、c三者最大的。,又如：printf(“%d”,max(a,b)；也是把max(a,b)作为printf函数的一个参数。,三对被调用函数的声明和函数原型,在一个函数中调用另一个函数，需要具备哪些条件呢？,1）首先被调函数必须是已存在的函数（是库函数或用户自己定义的函数）。,2）如果使用库函数，一般还应该在本文件开头用#include命令将调用库函数时所需用到的信息“包含”到本文件中来。,3)调用函数应对被调用函数的返回值类型作出说明:(函数名相当于一变量，但应有所区别),类型符函数名();它不同于函数的定义(功能定义),例8.5:求二实数之和main()floatadd(floatx,floaty);floata,b,c；scanf(%f,%f,注意：以下几种情况可省略对被调函数的说明：1)当返回值为整型、字符型。2)在调用之前定义函数。3)在整个文件的开头定义函数。,函数原型,在c语言中，函数声明称为函数原型（functionprototype）,函数原型的一般形式：,（1）函数类型函数名（参数类型1，参数类型2，）（2）函数类型函数名（参数类型1，参数名1，参数类型2，参数名2，）,应当保证函数原型与函数首部写法上的一致，即函数类型、函数名、参数个数、参数类型和参数顺序必须相同。函数调用时函数名、实参类型必须与函数原型中的形参类型赋值兼容。,说明：,1）以前的C版本函数声明方式不是采用函数原型，而只声明函数名和函数类型。例如在例8.5中，也可写成：floatadd();新版本也兼容这种写法，但不提倡这种用法。,2）如果在函数调用之前，没有对函数作声明，则编译系统会把第一次遇到的该函数形式（函数定义或函数调用）作为函数的声明，并将函数类型默认为int型。,3）如果被调用函数的定义出现在主调函数之前，可以不加声明。,4）如果已在所有函数定义之前，在函数外部已做了函数声明，则在各个主调函数中不必对所调用的函数再作声明。,6.3函数参数,当调用一个带形式参数的函数时,我们用到实际参数。实际参数是在调用时赋给相应的形式参数的特殊的值。,一形参与实参,函数被调用时，临时分配单元给形参,调用完毕，这些单元被释放。,实参:出现在调用函数中，形参:出现被调用函数中。,注:实参可为表达式,其值传递。实参、形参类型一致。可在形参表列中对形参说明。,例6.6输入两个数，输出其中较大的数。#includeintmax(intx,inty)intt;if(xy)t=x;elset=y;returnt;voidmain()inta,b,m;intmax(int,int);/*对函数max的声明*/scanf(“%d,%d”,例如运行时输入：10，5输出为：10,实参a和形参x，实参b和形参y之间值的传递如下图：,二函数返回值,1）通过return语句将返回值传给函数名,可有多个return.,通常，希望通过函数调用使主调函数得到一个确定的值。由函数名只能得到一个返回值。,说明：,一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪个return语句，哪个语句起作用。,2)返回值类型为函数类型。一般return中的返回值类型应与函数定义时的类型一致，不一致时,以函数定义类型为准。凡不加类型说明的函数，一律按整型处理。,return语句后面的括弧也可以不要，如：returnz;与“return(z);”等价。return后面的值可以是一个表达式。如：Max(intx,inty)return(xy?x:y);,例6.7设求最大公约数的程序如下：,#includeintdivisor(inta,intb)intr;dor=a%b;a=b;/*形式参数的值在函数被改变*/b=r;while(r!=0);returna;voidmain()inta,b,d;scanf(“%d,%d”,注意：函数的按值传递和按地址传递的区别。,函数divisor中的形式参数的a得到实参a的值，而形参b得到实参b的值。divisor中a和b值的改变并不影响主函数中的a和b。所以输出结果为：a=21，b=15d3如果程序运行时输入的是：15，2l函数divisor中的形式参数的a得到实参b的值，而形参b得到实参a的值。则输出结果为：a=15，b21d3,C语言不能嵌套定义，但可以嵌套调用函数。也就是说，在调用一个函数的过程中，又调用另一个函数。,6.4函数的嵌套与递归调用,请看下图：,一、函数嵌套调用,上图是两层嵌套(连main函数共3层函数)，其执行过程是：,(1)执行main函数的开头部分；(2)遇函数调用f1的操作语句，流程转去f1函数；(3)执行f1函数的开头部分；(4)遇调用f2函数的操作语句，流程转去函数f2；(5)执行f2函数，如果再无其他嵌套的函数，则完成f2函数的全部操作；(6)返回调用f2函数处，即返回f1函数；(7)继续执行f1函数中尚未执行的部分，直到f1函数结束；(8)返回main函数中调用f1函数处；(9)继续执行main函数的剩余部分直到结束。,例：计算s=13+23+33+103,方法如下：,longf2(intn,intk)/*计算n的k次方*/longpower=n;inti;for(i=1;ik;i+)power*=n;returnpower;longf1(intn,intk)/*计算1到n的k次方之累加和*/longsum=0;inti;for(i=1;iCABCBACBABCAC,两个函数:move(getone,putone)表示从getone塔移一个盘子至putone塔,hanoi(n,one,two,three)表示n个盘子从one塔借助于two塔(空)移至three塔。调用时塔用字符常量A,B,C表示。,让我们看一看,当盘数是3时,towers()的执行情况。,6.5变量作用域与存储方式,6.5.1变量的作用域,变量有效的范围称变量的作用域。,C语言中所有的变量都有自己的作用域。变量说明的方式不同，其作用域也不同。C语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。,一、局部变量,凡在函数(含main函数)内部定义的变量称为局部变量。,局部性:局部变量仅在函数内部有效。其作用域仅限于函数内，在函数内才能引用，即可以对它赋值或取值。在作用域以外，使用它们是非法的。,2.形参为局部变量。,3.在复合语句中可定义仅复合语句中有效的临时变量。,1.不同的函数可具有同名的变量,它们占不同的内存单元,互不影响。,二、全局变量,一个源文件中,在所有函数之外定义的变量为全局变量。,有效性:自定义位置开始至文件结尾全部有效。,charf2(x,y);intc,y;inti,j;main(),1.全局变量所作用到的函数，相当于这些函数的公共变量。于是,当一个函数对其值进行改变后,另一个函数使用该变量的值亦相应改变。好处:函数之间值传递。,2.不要随意使用全局变量。一是始终占据内存单元；二是由于函数依赖于外部定义的变量，减少了通用性。,3.不在作用域内函数。若使用全局(外)变量，需在函数体内加上extern保留字。,4.全局和局部变量同名时,局部变量有效。,floatf1(x)intx;externinta,b;inta0；b=1main(),a,b作用域,一、变量的存储类别,C语言特有的方式。表达了一个变量存在的时间。,6.5.2变量的存储方式,静态存储变量:存放于静态存储区,在程序整个运行过程中,始终占据固定的内存单元。,动态存储变量:存放于动态存储区,根据程序的运行状态(如：函数调用)而临时分配的单元，且单元并不固定。,以上为两大类,又分为四种具体形式自动型变量(auto)2.静态(static)变量3.寄存器型变量4.外部(extern)变量前面学习的局部、全局变量均以上述方式中的一种形式存储。,二、局部变量,局部变量既可以静态方式,又可以动态方式存储。动态方式:autointa,b;则:a,b为自动型，存入动态区。在该函数被调用时才分配单元，函数调用结束时释放。auto一般省略。以前用到的变量均为auto型,除static外。,现在,我们看一个例子:,若定义时赋初值，则程序运行中仅在第一次调用时赋初值，第二次调用不再赋初值，而是使用上一次调用的值。,则:a,b存入静态区。函数中的a,b始终占据固定存储单元。,静态方式:staticinta,b;,现在,我们看一个例子:,intfac(n)intn;staticintf=1;f=fn;return(f);main()inti;for(i=1;i=5;i+)printf(%d!=%dn,i,fac(i);,例：求n!,运行结果为：1！12！23！64！245！120,每一次调用fac(i),打印一个i!，同时保留这个i!的值以便下次再乘(i+1)。,若不赋初值,则系统置初值0,而动态变量不赋初值则值不确定。,当动态局部变量在一个函数中反复被用达到数百次以上，为了提高效率，可将其存入寄存器中(有限个)，不存入内存的动态区中。,说明方式registerinti,j=1;,不可多，一般13个,必要时使用。,三、全局变量,在函数外部中定义，它们一定存放在静态存贮区中。,全局变量即可被本文件中各函数用,亦可被其它源文件中的函数引用。,1.只被本文件中的函数引用,全局变量本身一定是存放在静态区的。但若加上staic.即:,staticinta,b;floatf1(x)int,则表明a,b只被本文件中各函数引用，即使与其它文件中的全局变量同名，也互不影响。,2.可被其它文件中的函数引用,inta;main(),externinta;fac(x)intxz=a,文件f1.c,文件f2.c用到f1.c中的a,f2.c中的extern在函数外说明,在函数内说明已叙述过。,存储类别,总结见表7.2,函数内,函数外,作用域,存在性,作用域,存在性,auto,register,static局部,static局部本文件,不加static全局(外部),6.6内部函数、外部函数和系统函数,函数本身在一个文件中为全局的。即一个文件中定义的函数可被该文件的所有其它函数引用。但函数能否被其它文件中的函数所引用呢?为此分为:内部函数、外部函数,一、内部函数只能在本文件中调用,static类型标识符函数名(形参表),例:staticintmax(a,b)inta,b;,则该函数max只能被本文件中的其它函数引用,而不能被其它文件中的函数引用。,既可被本文件中的函数调用，也可被其它文件中的函数调用。,extern类型标识符函数名(形参表),一般系统在调用外部函数的函数中用extern说明外部函数。,二、外部函数,extern可省略,例：有一个字符串，内有若干个字符，程序将字符串中该字符删除去。用外部函数实现。,file1.c(文件1)main()externenter_string(),delete_string(),print_string();/*说明本文件要用到其它文件中的函数*/charc;staticcharstr80;enter_string(str);scanf(%c,file2.c(文件2)#includestdio.hexternenter_string(str)/*定义外部函数enter_string*/charstr80;gets(str);/*读入字符串str*/,file3.c(文件3)externdelete_string(str,ch)/*定义外部函数delete_string*/charstr,ch;