C语言程序设计教程电子教案-第07章

1、C语言程序设计教程电子教案-第07 章 第7章 函 数 C语言是通过函数来实现模块化程序设计的。所以较大的C语言 应用程序，往往是由多个函数组成的，每个函数分别对应各自的功能 模块。 7.1 函数的定义与调用函数的定义与调用 7.2 函数的嵌套调用与递归调用函数的嵌套调用与递归调用 7.3 数组作为函数参数数组作为函数参数 7.4 内部变量与外部变量内部变量与外部变量 7.5 内部函数与外部函数内部函数与外部函数 7.6 变量的动态存储与静态存储变量的动态存储与静态存储 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1 函数的定义与调用函数的定义与调用 7.1.1 7.1.1 函数

2、的定义函数的定义 7.1.2 7.1.2 函数的返回值与函数类型函数的返回值与函数类型 7.1.3 7.1.3 对被调用函数的说明和函数原型对被调用函数的说明和函数原型 7.1.4 7.1.4 函数的调用函数的调用 7.1.5 7.1.5 函数的形参与实参函数的形参与实参 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1 .1 函数的定义函数的定义 1任何函数（包括主函数main()）都是由函数说明 和函数体两部分组成。根据函数是否需要参数，可将函 数分为无参函数和有参函数两种。 （1）无参函数的一般形式）无参函数的一般形式 函数类型 函数名( void ) 说明语句部分； 可执行

3、语句部分； 注意注意：在旧标准中，函数可以缺省参数表。但在新 标准中，函数不可缺省参数表；如果不需要参数，则用 “void”表示，主函数main()例外。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 （2）有参函数的一般形式）有参函数的一般形式 函数类型 函数名( 数据类型 参数，数据类型 参数2 ) 说明语句部分； 可执行语句部分； 有参函数比无参函数多了一个参数表。调用有参 函数时，调用函数将赋予这些参数实际的值。 为了与调用函数提供的实际参数区别开，将函数 定义中的参数表称为形式参数表，简称形参表。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 案例7.1 定义一个函数，用于求两个数中的大数。 /

4、*案例代码文件名：AL7_1.C*/ /*功能：定义一个求较大数的函数并在主函数中调用*/ int max(int n1, int n2) /*定义一个函数max()*/ return (n1n2?n1:n2)； main() int max(int n1, int n2)；/*函数说明*/ int num1,num2； printf(input two numbers:n)； scanf(%d%d, /*使程序暂停，按任一键继续*/ 程序演示 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 2说明说明 （1）函数定义不允许嵌套函数定义不允许嵌套。 在语言中，所有函数（包括主函数main()）都是平行

5、的。一个 函数的定义，可以放在程序中的任意位置，主函数main()之前或之 后。但在一个函数的函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌 套定义。 （2）空函数既无参数、函数体又为空的函数。其一般形式 为： 函数类型 函数名(void) （3）在老版本C语言中，参数类型说明允许放在函数说明部分 的第2行单独指定。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1.2 函数的返回值与函数类型函数的返回值与函数类型 语言的函数兼有其它语言中的函数和过程两种功能，从这个 角度看，又可把函数分为有返回值函数和无返回值函数两种。 1函数返回值与return语句 有参函数的返回值，是通过函数中的

6、return语句来获 得的。 （1）return语句的一般格式： return ( 返回值表达 式 ); （2）return语句的功能：返回调用函数，并将“返回 值表达式”的值带给调用函数。 注意注意：调用函数中无return语句，并不是不返回一个值，而是一 个不确定的值。为了明确表示不返回值，可以用“void”定义成“无 （空）类型”。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 2函数类型函数类型 在定义函数时，对函数类型的说明，应与return 语句中、返回值表达式的类型一致。 如果不一致，则以函数类型为准。如果缺省函数 类型，则系统一律按整型处理。 良好的程序设计习惯良好的程序设计习惯：为

7、了使程序具有良好的可 读性并减少出错，凡不要求返回值的函数都应定义为 空类型；即使函数类型为整型，也不使用系统的缺省 处理。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1.3 对被调用函数的说明和函数原型对被调用函数的说明和函数原型 在ANSI C新标准中，采用函数原型方式，对被调用函数进行说明， 其一般格式如下： 函数类型函数类型 函数名函数名(数据类型数据类型 参数名参数名, 数据类型数据类型 参数名参数名2)； 语言同时又规定，在以下2种情况下，可以省去对被调用函数 的说明： （1）当被调用函数的函数定义出现在调用函数之前时。因为在 调用之前，编译系统已经知道了被调用函数

8、的函数类型、参数个数、 类型和顺序。 （2）如果在所有函数定义之前，在函数外部（例如文件开始处） 预先对各个函数进行了说明，则在调用函数中可缺省对被调用函数的 说明。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1.4 函数的调用函数的调用 在程序中，是通过对函数的调用来执行函数体的，其过程与其它 语言的子程序调用相似。 语言中，函数调用的一般形式为： 函数名函数名(实际参数表实际参数表) 切记切记：实参的个数、类型和顺序，应该与被调用函数所要求的 参数个数、类型和顺序一致，才能正确地进行数据传递。 在语言中，可以用以下几种方式调用函数： （1）函数表达式函数表达式。函数作为表达

9、式的一项，出现在表达式中， 以函数返回值参与表达式的运算。这种方式要求函数是有返回值的。 （2）函数语句）函数语句。C语言中的函数可以只进行某些操作而不返回 函数值，这时的函数调用可作为一条独立的语句。 （3）函数实参函数实参。函数作为另一个函数调用的实际参数出现。这 种情况是把该函数的返回值作为实参进行传送，因此要求该函数必 须是有返回值的。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 说明说明： （1）调用函数时，函数名称必须与具有该功能的自 定义函数名称完全一致。 （2）实参在类型上按顺序与形参，必须一一对应和 匹配。如果类型不匹配，C编译程序将按赋值兼容的规则 进行转换。如果实参和形参的类

10、型不赋值兼容，通常并 不给出出错信息，且程序仍然继续执行，只是得不到正 确的结果。 （3）如果实参表中包括多个参数，对实参的求值顺 序随系统而异。有的系统按自左向右顺序求实参的值， 有的系统则相反。Turbo C和MS C是按自右向左的顺序进 行的 。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.1.5 函数的形参与实参函数的形参与实参 函数的参数分为形参形参和实参实参两种，作用是实现数据 传送。 形参出现在函数定义中，只能在该函数体内使用。 发生函数调用时，调用函数把实参的值复制1份，传送给 被调用函数的形参，从而实现调用函数向被调用函数的 数据传送。 案例案例7.3 实参对形

11、参的数据传递。 /*实参对形参的数据传递。*/ /*案例代码文件名：AL7_3.C*/ C语言程序设计教程电子教案-第07 章 void main() void s(int n); /*说明函数*/ int n=100; /*定义实参n，并初始化*/ s(n); /*调用函数*/ printf(n_s=%dn,n); /*输出调用后实参的值，便于进行比较*/ getch(); /* */ void s(int n) int i; printf(n_x=%dn,n); /*输出改变前形参的值*/ for(i=n-1; i=1; i-) n=n+i; /*改变形参的值*/ printf(n_x=%

12、dn,n); /*输出改变后形参的值*/ 程序演示 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 说明： （1）实参可以是常量、变量、表达式、函数等。无论实参是何 种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便 把这些值传送给形参。 因此，应预先用赋值、输入等办法，使实参获得确定的值。 （2）形参变量只有在被调用时，才分配内存单元；调用结束时， 即刻释放所分配的内存单元。 因此，形参只有在该函数内有效。调用结束，返回调用函数后， 则不能再使用该形参变量。 （3）实参对形参的数据传送是单向的，即只能把实参的值传送 给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。 （4）实参和形参占用不同的内存单

13、元，即使同名也互不影响。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 35a:b:调用前： 调用结束：35a:b: 例 5.6 交换两个数 #include main() int a=3,b=5; printf(“a=%d,tb=%dn,a,b); printf(s:n); s); printf(“a=%d,tb=%dn,a,b); swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; 调用 35x:y: 35a:b: swap: temp 35a:b: x:35y: C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.2 函数的嵌套调用和递归调用

14、 7.2.1 函数的嵌套调用函数的嵌套调用 函数的嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调 用了其它函数。这与其它语言的子程序嵌套调用的情形是类似的， 其关系可表示如图7-1。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 案例7.4 计算s=1k+2k+3k+N k /*案例代码文件名：AL7_4.C*/ /*功能：函数的嵌套调用*/ #define K 4 #define N 5 long f1(int n,int k)/*计算n的k次方*/ long power=n; int i; for(i=1;ik;i+) power *= n; return power; C语言程序设计教程电子

15、教案-第07 章 long f2(int n,int k)/*计算1到n的k次方之累加和*/ long sum=0; int i; for(i=1;i1) f=power(n-1)*n; else f=1; return(f); C语言程序设计教程电子教案-第07 章 main() int n; long y; printf(input a inteager number:n); scanf(%d, y=power(n); printf(%d!=%ldn,n,y); getch(); 程序演示 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.3 数组作为函数参数数组作为函数参数 数组

16、用作函数参数有两种形式：一种是把数组元素 （又称下标变量）作为实参使用；另一种是把数组名作 为函数的形参和实参使用。 7.3.1 数组元素作为函数参数数组元素作为函数参数 7.3.2 数组名作为函数的形参和实参数组名作为函数的形参和实参 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.3.1 数组元素作为函数参数数组元素作为函数参数 数组元素就是下标变量，它与普通变量并无区别。数 组元素只能用作函数实参，其用法与普通变量完全相同： 在发生函数调用时，把数组元素的值传送给形参，实现单 向值传送。 案例7.6 写一函数，统计字符串中字母的个数。 /*案例代码文件名：AL7_6.C*/ /

17、*功能：数组元素作为函数实参*/ int isalp(char c) if (c=a else return(0); C语言程序设计教程电子教案-第07 章 main() int i,num=0; char str255; printf(Input a string: ); gets(str); for(i=0;stri!=0;i+) if (isalp(stri) num+; puts(str); printf(num=%dn,num); getch(); 程序演示 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 说明： （1）用数组元素作实参时，只要数组类型和函数的 形参类型一致即可，并不要求函数

18、的形参也是下标变量。 换句话说，对数组元素的处理是按普通变量对待的。 （2）在普通变量或下标变量作函数参数时，形参变 量和实参变量是由编译系统分配的两个不同的内存单元。 在函数调用时发生的值传送，是把实参变量的值赋予形 参变量。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.3.2 数组名作为函数的形参和实参数组名作为函数的形参和实参 数组名作函数参数时，既可以作形参，也可以作实参。 数组名作函数参数时，要求形参和相对应的实参都必 须是类型相同的数组（或指向数组的指针变量），都必 须有明确的数组说明 案例案例7.7 已知某个学生5门课程的成绩，求平均成绩。 /*案例代码文件名：AL

19、7_7.C*/ float aver(float a ) /*求平均值函数*/ int i； float av,s=a0； for(i=1；i5；i+) s += ai； av=s/5； return av； C语言程序设计教程电子教案-第07 章 void main() float sco5,av； int i； printf(ninput 5 scores:n)； for(i=0；i5；i+) scanf(%f, 程序演示 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 说明说明： （1）用数组名作函数参数，应该在调用函数和被调 用函数中分别定义数组，且数据类型必须一致，否则结 果将出错。例如，在

20、本案例中，形参数组为a，实参数 组为sco，它们的数据类型相同。 （2）C编译系统对形参数组大小不作检查，所以形 参数组可以不指定大小。例如，本案例中的形参数组a。 如果指定形参数组的大小，则实参数组的大小必须 大于等于形参数组，否则因形参数组的部分元素没有确 定值而导致计算结果错误。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.4 内部变量与外部变量内部变量与外部变量 语言中所有的变量都有自己的作用域。变量 说明的位置不同，其作用域也不同，据此将语言中 的变量分为内部变量和外部变量。 7.4.1 内部变量 7.4.2 外部变量 Return C语言程序设计教程电子教案-第07

21、章 7.4.1 内部变量内部变量 在一个函数内部说明的变量是内部变量，它只在 该函数范围内有效。 也就是说，只有在包含变量说明的函数内部，才 能使用被说明的变量，在此函数之外就不能使用这些 变量了。所以内部变量也称“局部变量”。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 例如： int f1(int a) /*函数f1*/ int b,c； /*a,b,c作用域：仅限于函数f1()中*/ int f2(int x) /*函数f2*/ int y,z； /*x,y,z作用域：仅限于函数f2()中*/ main() int m,n； /*m,n作用域：仅限于函数main()中*/ C语言程序设计教程

22、电子教案-第07 章 关于局部变量的作用域还要说明以下几点： 1主函数main()中定义的内部变量，也只能在主函数中 使用，其它函数不能使用。同时，主函数中也不能使用其它 函数中定义的内部变量。因为主函数也是一个函数，与其它 函数是平行关系。这一点是与其它语言不同的，应予以注意。 2形参变量也是内部变量，属于被调用函数；实参变 量，则是调用函数的内部变量。 3允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表 不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆。 4在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语 句范围内。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.4.2 外部变量外

23、部变量 在函数外部定义的变量称为外部变量。以此类推， 在函数外部定义的数组就称为外部数组。 外部变量不属于任何一个函数，其作用域作用域是：从外 部变量的定义位置开始，到本文件结束为止。 外部变量可被作用域内的所有函数直接引用，所以 外部变量又称全局变量。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 案例案例7.9 输入长方体的长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积 及正、侧、顶三个面的面积。 /*案例代码文件名：AL7_9.C*/ /*功能：利用全局变量计算长方体的体积及三个面的面积*/ int s1,s2,s3; int vs(int a,int b,int c) int v; v=a*b*

24、c; s1=a*b; s2=b*c; s3=a*c; return v; main() int v,l,w,h; clrscr(); printf(ninput length,width and height： ); scanf(%d%d%d, v=vs(l,w,h); printf(v=%d s1=%d s2=%d s3=%dn,v,s1,s2,s3); getch(); 程序演示 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 对于全局变量还有以下几点说明： （1）外部变量可加强函数模块之间的数据联系，但又使这些函数 依赖这些外部变量，因而使得这些函数的独立性降低。 从模块化程序设计的观点来看这是

25、不利的，因此不是非用不可时， 不要使用外部变量。 （2）在同一源文件中，允许外部变量和内部变量同名。在内部变 量的作用域内，外部变量将被屏蔽而不起作用。 （3）外部变量的作用域是从定义点到本文件结束。如果定义点之 前的函数需要引用这些外部变量时，需要在函数内对被引用的外部变 量进行说明。外部变量说明的一般形式为： extern 数据类型 外部变量，外部变量2； 注意注意：外部变量的定义和外部变量的说明是两回事。外部变量的 定义，必须在所有的函数之外，且只能定义一次。而外部变量的说明， 出现在要使用该外部变量的函数内，而且可以出现多次。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 案例案例7.10

26、外部变量的定义与说明。 /*案例代码文件名：AL7_10.C*/ int vs(int xl,int xw) extern int xh； /*外部变量xh的说明*/ int v； v=xl*xw*xh； /*直接使用外部变量xh的值*/ return v； main() extern int xw,xh； /*外部变量的说明*/ int xl=5； /*内部变量的定义*/ printf(xl=%d,xw=%d,xh=%dnv=%d,xl,xw,xh,vs(xl,xw)； int xl=3,xw=4,xh=5； /*外部变量xl、xw、xh的定义*/ 程序演示 Return C语言程序设计教程

27、电子教案-第07 章 7.5 内部函数和外部函数内部函数和外部函数 7.5.1 内部函数（又称静态函数）内部函数（又称静态函数） 7.5.2 外部函数外部函数 7.5.3 多个源程序文件的编译和连接多个源程序文件的编译和连接 当一个源程序由多个源文件组成时，语言根据函数 能否被其它源文件中的函数调用，将函数分为内部函数内部函数和 外部函数外部函数。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.5.1 内部函数（又称静态函数）内部函数（又称静态函数） 如果在一个源文件中定义的函数，只能被本文件中的函数调用， 而不能被同一程序其它文件中的函数调用，这种函数称为内部函数。 定义一个内部

28、函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即 可，如下所示： static 函数类型 函数名(函数参数表) 关键字“static”，译成中文就是“静态的”，所以内部函数又称 静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的 作用域仅局限于本文件。 使用内部函数的好处是：不同的人编写不同的函数时，不用担心 自己定义的函数，是否会与其它文件中的函数同名，因为同名也没有 关系。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.5.2 外部函数外部函数 外部函数的定义：在定义函数时，如果没有加关键字“static”，或 冠以关键字“extern”，表示此函数是外

29、部函数： extern 函数类型 函数名(函数参数表) 调用外部函数时，需要对其进行说明： extern 函数类型函数类型 函数名函数名(参数类型表参数类型表)，函数名，函数名2(参数类型表参数类型表 2)； 案例案例7.11 外部函数应用。 （1）文件mainf.c main() extern void input(),process(),output(); input(); process(); output(); C语言程序设计教程电子教案-第07 章 （2）文件subf1.c extern void input()/*定义外部函数*/ （3）文件subf2.c extern void

30、process()/*定义外部函数*/ （4）文件subf3.c extern void output()/*定义外部函数*/ Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.5.3 多个源程序文件的编译和连接多个源程序文件的编译和连接 （1）一般过程 编辑各源文件 创建Project（项目）文件 设置项 目名称 编译、连接，运行，查看结果。 （2）创建Project（项目）文件 用编辑源文件相同的方法，创建一个扩展名为.PRJ的 项目文件：该文件中仅包括将被编译、连接的各源文件 名，一行一个，其扩展名.C可以缺省；文件名的顺序， 仅影响编译的顺序，与运行无关。 注意：如果有某个（些

31、）源文件不在当前目录下，则 应在文件名前冠以路径。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 （3）设置项目名称设置项目名称 打开菜单，选取ProjectProject name，输入项目文 件名即可。 （4）编译、连接，运行，查看结果）编译、连接，运行，查看结果 与单个源文件相同。编译产生的目标文件，以及连接 产生的可执行文件，它们的主文件名，均与项目文件的 主文件名相同。 注意注意：当前项目文件调试完毕后，应选取Project Clear project，将其项目名称从“Project name”中清除（清 除后为空）。否则，编译、连接和运行的，始终是该项 目文件！ C语言程序设计教程电子教

32、案-第07 章 （5）关于错误跟踪）关于错误跟踪 缺省时，仅跟踪当前一个源程序文件。如果希望自动 跟踪项目中的所有源文件，则应将OptionsEnvironment Message Tracking开关置为“All files ”：连续按回车键，直 至“All files”出现为止。此时，滚动消息窗口中的错误信 息时，系统会自动加载相应的源文件到编辑窗口中。 也可关闭跟踪(将“Message Tracking”置为“Off”)。此 时，只要定位于感兴趣的错误信息上，然后回车，系统也 会自动将相应源文件加载到编辑窗口中。 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.6 变量的动态存

33、储与静态存储简介变量的动态存储与静态存储简介 在语言中，对变量的存储类型说明有以下四种： 自动变量(auto)、寄存器变量(register)、外部变量 (extern)、静态变量(static)。自动变量和寄存器变量属 于动态存储方式，外部变量和静态内部变量属于静态 存储方式。 7.6.1 内部变量的存储方式内部变量的存储方式 7.6.2 外部变量的存储方式外部变量的存储方式 Return C语言程序设计教程电子教案-第07 章 7.6.1 内部变量的存储方式内部变量的存储方式 1静态存储静态内部变量 （1）定义格式： static 数据类型 内部变量表； （2）存储特点 1）静态内部变量属

34、于静态存储。在程序执行过程中， 即使所在函数调用结束也不释放。换句话说，在程序执行 期间，静态内部变量始终存在，但其它函数是不能引用它 们的。 2）定义但不初始化，则自动赋以（整型和实型） 或0（字符型）；且每次调用它们所在的函数时，不再重 新赋初值，只是保留上次调用结束时的值！ （3）何时使用静态内部变量 1）需要保留函数上一次调用结束时的值。 2）变量只被引用而不改变其值。 C语言程序设计教程电子教案-第07 章 2动态存储动态存储自动局部变量（又称自动变量） （1）定义格式定义格式：auto 数据类型 变量表； （2）存储特点存储特点 1）自动变量属于动态存储方式。在函数中定义的自动变量

35、，只 在该函数内有效；函数被调用时分配存储空间，调用结束就释放。 在复合语句中定义的自动变量，只在该复合语句中有效；退出复 合语句后，也不能再使用，否则将引起错误。 2）定义而不初始化，则其值是不确定的。如果初始化，则赋初 值操作是在调用时进行的，且每次调用都要重新赋一次初值。 3）由于自动变量的作用域和生存期，都局限于定义它的个体内 （函数或复合语句），因此不同的个体中允许使用同名的变量而不 会混淆。即使在函数内定义的自动变量，也可与该函数内部的复合 语句中定义的自动变量同名。 建议：建议：系统不会混淆，并不意味着人也不会混淆，所以尽量少用 同名自动变量！ C语言程序设计教程电子教案-第07 章 案例案例7.13自动变量与静态局部变