C语言,6函数教程课件

,第6章模块化程序设计,函数,20.05.2020,1,6.1函数的概念,C程序结构,C程序结构如图所示1.一个C程序可以分为若干个函数2.每个程序有且只有一个主函数(main),其他都是子函数3.子函数可以相互调用,但主函数不能被调用4.一个C源程序由一个或多个文件构成,每个文件就是一个编译单位,2,PPT学习交流,说明:1.一个C程序的执行从主函数(main)开始,调用其他函数后仍回到main主函数结束.2.每个子函数都是平行的,任何子函数都不从属于其他函数3.从用户角度,函数可以分为:标准函数,即库函数用户自定义函数4.从函数形式可以分为:无参函数:printstar()有参函数:printf(“hello”),#includevoidprintStar()printf(“*n”);voidprintMessage()printf(“Hello,world.n”);printStar();voidmain()printStar();printMessage();,3,PPT学习交流,函数定义的一般形式,函数定义的一般形式:类型说明函数名(形式参数说明)函数体形式参数说明方法:数据类型变量名,类型变量名,无参数函数定义形式:类型说明函数名()函数体,voidprintHello()printf(“hello!n”);,有参数函数定义形式:类型说明函数名(形式参数说明)函数体,intsum(intx,inty)intz;z=x+y;return(z);,4,PPT学习交流,函数体一般情况下,函数体有两部分组成:局部变量说明语句;局部变量说明:函数体内的变量.其有效范围仅在本函数体内起作用,离开本函数无意义.,intsum(intx,inty)intz;/局部变量定义z=x+y;return(z);,5,PPT学习交流,函数的参数和函数的值,一个程序由若干个函数组成,各函数调用时经常要传递一些数据,即调用函数把数据传递给被调用函数,经过被调用函数处理后,得到一个确定的结果,在返回调用函数时,将结果带回调用函数.,#includeintmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,主函数,子函数,.c=max(a,b);.,intmax(intx,inty).return(z);,各函数之间数据往来通过参数传递和返回语句实现,6,PPT学习交流,函数参数:用于函数间数据的传递形式参数:定义函数时给出的参数实际参数:调用函数时给出的参数,#includeintmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,对于函数max有两个形式参数x,y形式参数x和y只在max函数中使用,a,b是主函数中定义的变量,当main函数调用max函数时.a,b成为max的实际参数调用时,实际参数的值赋给形参进行处理,例:max接受到两个值:89max返回89,一、形式参数和实际参数,7,PPT学习交流,#includeintmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,说明:1.定义函数时,必须说明形参的类型,形参只能是变量(包括数组).不能是常量或表达式,2.函数被调用之前,形参和子函数中的变量不占内存,调用结束返回,形参所占的内存被收回.,3.实参可以是常量、变量或表达式.因为传递过来的是具体数值.,4.实参和形参类型必须一致(或可以安全转换).,5.C语言中,实参和形参传递的是”按值传递”,即单向传递,只与参数相对位置有关,而与变量名无关,intb,inta,intc;c=(ab)?a:b;return(c);,13,20,main-a,main-b,max-a,max-b,13,20,8,PPT学习交流,#includeintsum(inta,intb)a=a+b;b=a+b;return(a);voidmain()inta=1,b=3,c;c=sum(a,b);printf(“sumof%d,%dis%dn”,a,b,c);,阅读下面程序，写出运行结果,函数被调用之前,形参和子函数中的变量不占内存,调用结束返回,形参所占的内存被收回.,实参和形参传递的是”值传递”,即单向传递,只与参数相对位置有关,而与变量名无关,sumof1,3is4,9,PPT学习交流,二、函数返回值,#includeintmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,函数值也就是函数的返回值,是一个具体确定的值.,函数使用return语句返回值。,一个函数内可以有多个return语句，执行到任何return语句，函数都将立即返回到调用函数,if(xy)return(x);elsereturn(y);,return后面的()可以省略,可以返回一个表达式,先求解表达式的值,再返回.,intmax(intx,inty)returnxy?x:y;,1.返回函数值的方法,10,PPT学习交流,#includeintmax(intx,inty)intz;z=(xy)?x:y;return(z);voidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d”,2.函数值的类型,函数的类型即函数值的类型.例如,函数max是int型,函数的返回值也是int型.,省略了类型说明的函数就是int型.,return中表达式的值一般和函数类型相同.,如果不一致,则需要进行类型转换.以函数类型为准.,11,PPT学习交流,3.不需要返回的函数,如果函数中没有return,认为是一个过程,可以使用类型void.,如果一个函数被声明void类型,就不允许再引用它的返回值。只能单纯调用它。,#includevoidprintStar()printf(“*n”);voidprintMessage()printf(“Hello,world.n”);printStar();voidmain()printStar();printMessage();,12,PPT学习交流,函数的调用,一、函数调用一般形式,一般形式:函数名(实参列表),说明:如果调用无参函数,实参表列可以忽略,但括号不能省.,实参个数和形参个数相同.,实参和形参类型一一对应,必要时会进行类型转换.,注意:不同系统中,实参的计算顺序不同.一般认为从右到左计算和赋值.一般在调用函数前计算出实参的值,例1读程序，写出结果#includeintf(inta,intb)intc;if(ab)c=1;elseif(a=b)c=0;elsec=-1;returnc;voidmain()inti=2,p;p=f(i,+i);printf(“%d”,p);,13,PPT学习交流,二、函数调用方式,1、函数语句形式为:函数(实参表列);,例如:printMessage();printf(“%d”,p);,说明:这种方式不要求函数带返回值,函数只执行一定操作.,2、函数表达式函数的返回值参与运算,例如:m=max(a,b);m=3*max(a,b);printf(“%d”,max(a,b);,说明:这种方式的函数不能用于void类型,14,PPT学习交流,三、函数调用的执行过程,从右到左的顺序,计算实参中各表达式值.,按照位置,将实参的值一一传递给形参.,执行被调用函数.,当遇到return(表达式)语句时,计算表达式的值并返回主调函数.,X=-0.600000，iabs(x)=1.000000,15,PPT学习交流,四、函数的原形,在程序中调用函数需满足以下条件:被调用函数必须存在,且必须遵循“先定义后使用”的原则,如果被调用函数的定义在主调函数之后,可以在调用之前给出原形说明.,原形说明:类型说明函数名(参数类型,参数类型),16,PPT学习交流,函数的嵌套调用,嵌套调用是指在一个函数的函数体中又调用了其他函数.,程序执行过程:,第一层第二层第三层main()printStar()printStar();printfMessage()printMessage();printStar();printStar();,结束,#includevoidprintStar()printf(“*n”);voidprintMessage()printf(“Hello,world.n”);printStar();voidmain()printStar();printMessage();,17,PPT学习交流,例3编程求,分析:重复三次不同的阶乘运算,只是每次的值不同.,将求阶乘的过程编程一个函数fac,以不同的参数值来调用fac,#include#includefloatfac(intk);floatt=1.0;inti;for(i=2;i1时,当n=0时,当n!=1时,19,PPT学习交流,函数的递归调用是指在调用一个函数时又直接或间接调用函数本身.,直接调用,间接调用,递归调用必须引入一个循环条件控制递归结束,否则进入死循环.,20,PPT学习交流,例4有5个人坐在一起,问第5个人多少岁?答:比第4个人大2岁;第4个人说他比第三个人大2岁;第3个人比第2个人大2岁,第2个人比第1个人大2岁.而第1个人有10岁.问第5个人多少岁?,21,PPT学习交流,函数调用过程,#includeintage(intn)intc;if(n=1)c=10;elsec=age(n-1)+2;returnc;voidmain()printf(“%d“,age(5);,22,PPT学习交流,例5用递归调用求n!阶乘(n=0),使用循环做:floatfac(intn)floatf=1;if(n=0)for(i=2;i1)f=fac(n-1)*n;elseif(n=0|n=1)f=1;elsef=-1;returnf;voidmain()intn;floaty;printf(“inputaintegernumber:”);scanf(“%d”,23,PPT学习交流,根据变量的作用域不同，可分为局部变量和全局变量两种。1变量的作用域变量的作用域：变量起作用的范围。局部变量：在函数内部或某个控制块的内部定义的变量。局部变量的作用域：函数内部。作用：增强了函数模块的独立性。全局变量：在函数外面定义的变量称为全局变量。全局变量的作用域：从该变量定义的位置开始，直到源文件结束。作用：在同一文件中，所有函数都可以引用全局变量。增强了各函数间数据的联系。,6.2变量的作用域,24,PPT学习交流,局部变量和全局变量的作用域如图所示：,25,PPT学习交流,阅读程序【例6-4】的程序，了解变量作用域。请注意区分局部变量和全局变量的作用域。程序：example6_4.c,26,PPT学习交流,变量的存储类别,一、变量的动态存储和静态存储,全局变量和局部变量变量的作用域,静态存储和动态存储变量的存储类别:生存期,内存中供用户使用的空间有:代码区静态存储区:编译时分配空间动态存储区:执行时分配空间,变量或函数的属性:,27,PPT学习交流,二、局部变量的存储类别,1、自动类别存储在动态存储区,用auto说明,如:intfunc1(inta)autointb,c=3;,形参a,变量b,c都是自动变量,调用函数时,系统给它们分配存储空间,函数调用结束时,自动释放空间.,通常auto可以省略,28,PPT学习交流,2、局部静态变量占用静态存储,用static说明,说明:局部静态变量,属于静态存储类别,在程序执行的整个过程中,都不释放存储空间.,局部静态变量在编译时赋值,仅赋值一次.,如果定义局部静态变量没有赋初值,系统会自动赋初值.,局部静态变量,只有在定义它的函数内被引用(它存在,但不被其他函数引用),如果f不定义成static是什么结果?,f=1;j=1;fac(1)：f=f*n=1*1=1;输出1!=1;j=2;fac(2)：f=f*n=1*2=2;输出2!=2;j=3;fac(3)：f=f*n=2*3=6;输出3!=6;j=4;fac(4)：f=f*n=6*4=24;输出4!=24;,29,PPT学习交流,3、寄存器变量存储在寄存器中,用register说明,说明:计算机的寄存器个数有限.,寄存器变量对寄存器占有是动态的,有的系统对寄存器变量转化为自动变量处理,而有的系统会自动设置寄存器变量.,30,PPT学习交流,三、全局变量的存储类别,全局变量都存放在静态的存储区。用static关键字声明的全局变量，只能在本文件内使用。没有用static关键字的全局变量可以在别的文件中使用extern关键字声明为外部变量，并在该文件中作为全局变量使用。,尽量少使用全局变量,/*a.c*/intmax;voidcalcMax(inta,intn)./*main.c*/externintmax;voidmain().printf(“%d”,max);.,/*a.c*/staticintmax;voidcalcMax(inta,intn)./*main.c*/externintmax;voidmain().printf(“%d”,max);.,错！max未定义,错！不能引用max,31,PPT学习交流,四、存储类别小结,1、变量的定义方法存储类别数据类型变量名,2、变量的划分,按作用域划分:,按生存期,按变量的存放位置,32,PPT学习交流,自定义的函数有两种：内部函数和外部函数。1内部函数若函数的存储类型为static型，则称其为内部函数（内部函数又称为静态函数），它表示在由多个源文件组成的同一个程序中，该函数只能在其所在的文件中使用，在其他文件中不可使用。内部函数的声明形式：static();例如：staticintStatistic()；2外部函数若函数的存储类型定义为extern型，则称其为外部函数，它表示该函数能被其他源文件调用。函数的默认存储类型为extern型。,6.3内部函数与外部函数,33,PPT学习交流,外部函数的应用示例。下面的程序由3个文件组成：、example6_6.c。在、中分别定义了两个外部函数；在example6_6.c中可以分别调用这两个函数。,1/*外部函数定义*/externintadd(intm,intn)return(m+n);,2/*外部函数定义*/externintmod(inta,intb)return(a%b);,34,PPT学习交流,3example6_6.c#includeexternintmod(inta,intb);/*外部函数声明*/externintadd(intm,intn);/*外部函数声明*/main()intx,y,result1,result2,result;printf(Pleaseenterxandy:n);scanf(%d%d,35,PPT学习交流,关于程序的几点说明(1)在程序、中的函数定义可以不需要extern加以说明，默认为外部函数。(2)在example6_6.c中对外部函数的声明也可以不用extern加以说明，默认为外部函数。(3)由多个源文件组成一个程序时，main()函数只能出现在一个源文件中。(4)由多个源文件组成一个程序时，有3种连接方式：将各源文件分别编译成目标文件，得到多个目标文件（.obj后缀），然后用连接命令把多个.obj文件连接起来。,36,PPT学习交流,建立项目文件（.prj后缀或.dsw后缀），具体操作可参阅各种C语言集成开发环境说明。使用文件包含命令。请参阅本章6.6节。(5)如果将或中的extern改成static，则主程序在编译时无法通过。(6)在程序或中，也可以互相调用其外部函数。,Turboc的连接接命令为tlink例如：tlinkexample6_6.obj+结果：生成一个example6_6.exe文件。,37,PPT学习交流,6.4编译预处理,作用：在对源程序编译之前做一些处理,生成扩展C源程序种类宏定义#define文件包含#include条件编译#if-#else-#endif等格式：“#”开头占单独书写行语句尾不加分号,38,PPT学习交流,如#defineYES1#defineNO0if(x=YES)printf(“correct!n”);elseif(x=NO)printf(“error!n”);展开后：if(x=1)printf(“correct!n”);elseif(x=0)printf(“error!n”);,1宏定义不带参数宏定义一般形式#define宏名(标识符)宏体（字符串）功能:用指定标识符(宏名)代替字符序列(宏体),宏展开：预编译时,用宏体来替换宏名-不作语法检查,如#defineYES1#defineNO0#definePI3.1415926#defineOUTprintf(“Hello,World”);,说明:1.定义位置:任意(一般在函数外面)2.作用域:从定义命令到文件结束3.#undef可终止宏名作用域格式：#undef宏名,5.宏定义可嵌套，不能递归,例#defineMAXMAX+10(),4.引号中的内容与宏名相同也不置换,例#definePI3.14159printf(“2*PI=%fn”,PI*2);宏展开：printf(“2*PI=%fn”,3.14159*2);,6.宏定义中使用必要的括号（）,例#defineWIDTH80#defineLENGTHWIDTH+40var=LENGTH*2;宏展开：var=WIDTH+40*2var=80+40*2,7.只是简单替代，标识符不占内存空间,8.一般宏名使用大写字母形式.,39,PPT学习交流,带参数宏定义一般形式：#define宏名(参数表)宏体,例#defineS(r)PI*r*r相当于定义了不带参宏S,代表字符串“(r)PI*r*r”,说明：1.宏展开：不仅宏体替换,还要进行形参替换2.宏体及各形参外一般应加括号（）3.宏名与参数之间不能有空格,例#defineS(a,b)a*b.area=S(3,2);宏展开：area=3*2;,不能加空格,例#definePOWER(x)x*xx=4;y=6;z=POWER(x+y);宏展开：z=x+y*x+y;一般写成：#definePOWER(x)(x)*(x)宏展开：z=(x+y)*(x+y);,40,PPT学习交流,41,PPT学习交流,5.带参的宏与函数区别,42,PPT学习交流,2文件包含功能：一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来一般形式：#include“文件名”或#include,处理过程：预编译时,用被包含文件的内容取代该预处理命令，再对“包含”后的文件作一个源文件编译,直接按标准目录搜索(存放C的库函数头文件)“”先在当前目录搜索，再搜索标准目录可指定路径,43,PPT学习交流,被包含文件内容源文件(*.c)头文件(*.h),宏定义数据结构定义函数说明等,文件包含可嵌套,44,PPT学习交流,例文件包含举例,45,PPT学习交流,3条件编译概念：在某个条件成立的情况下才对某一部分进行编译。三种格式：,格式二形式：作用：如果标识符没有被#define命令定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译,格式三形式：作用：如果指定的常量表达式1值为真（非零），则对程序段1进行编译，否则如果指定的常量表达式2值为真（非零），则对程序段2进行编译，否则对程序段n进行编译,格式一形式：作用：如果标识符已经被#define命令定义过，则对程序段1进行编译，否则对