吉林大学《C语言程序设计基础》课程 　函数

1、C程序设计第8章 函 数教学目的：通过本章的学习，使学生了解函数的功能，掌握定义函数的方法；掌握函数实参与形参之间的数据传递方式；熟悉函数的嵌套和递归调用方法。掌握全局变量和局部变量、动态变量与静态变量的概念和使用方法。教学重点：函数的定义及其实参与形参之间的数据传递方式，全局变量与局部变量的使用方法。教学难点：函数间的参数传递。 8.1 概述 8.2 函数定义的一般形式 8.3 函数参数和函数的值 8.4 函数调用 8.5 函数的嵌套调用 8.6 函数的递归调用 8.7 数组做为函数的参数 8.8 局部变量和全局变量 8.9 变量的存储类别 8.10 内部函数和外部函数教学内容8.1 概 述

2、模块化程序设计根本思想：将一个大程序按功能分割成一些小模块,每一个模块用来实现一个特定的功能。特点：各模块相对独立、功能单一、结构清晰、接口简单控制了程序设计的复杂性缩短开发周期防止程序开发的重复劳动易于维护和功能扩充开发方法: 自上向下,逐步分解，分而治之C是模块化程序设计语言C程序结构C是函数式语言必须有且只能有一个名为main的主函数C程序的执行总是从main函数开始，在main中结束函数不能嵌套定义,可以嵌套调用函数分类从用户角度标准函数库函数：由系统提供用户自定义函数：为解决特定问题而编写的函数从函数形式无参函数有参函数使用库函数应注意：1、函数功能2、函数参数的数目和顺序，及各参数

3、意义和类型3、函数返回值意义和类型4、需要使用的包含文件函数类型 函数名（形参类型说明表）说明部分语句部分现代风格:例 无参函数 printstar( ) printf(“*n); 或 printstar(void ) printf(“*n); 8.2 函数定义的一般形式一般格式合法标识符函数返回值类型缺省int型无返回值void函数体例 有参函数（现代风格） int max(int x, y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 空函数 dummy( ) 函数体为空例 有参函数现代风格 int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; ret

4、urn(z); 函数类型 函数名（形参表）形参类型说明说明部分语句部分传统风格:例 有参函数传统风格 int max(x,y) int x,y; int z; z=xy?x:y; return(z); 在定义函数时，形式参数写在函数名后面的一对园括号内,它有两个作用：(1)表示将从主调函数中接收哪些类型的信息，因此形参必须指定类型；(2)在函数体中，形参可以被利用，可以输入输出，赋以新值或参与运算。在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为实际参数，实参可以变量、常量、表达式，实参必须有确定的值。实参为形参提供初始数据。在C语言中，实参向形参的数据传递是“值传递，单向传递，只由实参

5、传给形参，而不能由形参传回给实参。在内存中实参单元与形参单元是不同的单元。形参与实参要类型一致，个数相同程序编译时，并不为形式参数分配存储空间。只有在被调用时，形参才临时地占有空间，从调用函数 (主调函数)中获得值，这称为“虚实结合，形参从相应的实参得到值。形参的名字并不重要，关键在它们的数量及类型。 8.3 函数参数和函数的值函数参数作用是在主调函数和被调函数间传递数据形式参数和实际参数形式参数形参或虚参实际参数实参c=max(a,b);（main 函数）（max 函数）max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 比较两个数并输出大者mai

6、n() int a,b,c; scanf(%d,%d,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %d,c);max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z);形参实参参数传递方式值传递方式方式：函数调用时,为形参分配单元,并将实参的值复制到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保存并维持原值特点：形参与实参占用不同的内存单元单向传递711x:y:调用前：调用结束：711x:y:例 交换两个数/*ch7_2.c*/#include main() int x=7,y=11; printf(x=%d,ty=%dn,x,y); p

7、rintf(swapped:n); swap(x,y); printf(x=%d,ty=%dn,x,y);swap(int a,int b) int temp; temp=a; a=b; b=temp;调用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:711a:b: temp1211377函数的返回值函数的返回值是通过被调函数中的return语句获得的。 形式： return(表达式)； 或 return 表达式; 或 return;功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返值带给调用函数说明：函数中可有多个return语句假设无return语句，遇时，自动返回调用函数假设

8、函数类型与return语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换-函数调用转换void型函数例 无返回值函数 void swap(int x,int y ) int temp; temp=x; x=y; y=temp; printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); printf(%d,a);例 函数带回不确定值输出：10void printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); printf(%d,a);编译错误！例 函数返回值类型转换main() int max(float,fl

9、oat) float a,b; int c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z); 8.4 函数的调用调用的一般形式 函数名(实参表);说明：实参与形参个数相等，类型一致，按顺序一一对应实参表求值顺序因系统而定 (Turbo C 自右向左main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c

10、=0; else c=-1; return(c);例 参数求值顺序main() int i=2,p; p=f(i, i+); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c);运行结果：0运行结果：1函数调用方式函数语句： 例 printstar();函数表达式： 例 m=max(a,b)*2;函数参数： 例 printf(“%d,max(a,b); m=max(a,max(b,c);对被调用函数的声明和函数原型对被调用函数要求：必须是已存在的函数库函数: #in

11、clude 用户自定义函数: 函数类型说明函数声明形式：函数类型 函数名(形参类型 形参名,. ); 或 函数类型 函数名();作用：告诉编译系统被调用函数的名称、函数类型、形参数个数及类型和顺序，以便检验调用是否合法。函数定义与函数说明不同几点解释以下情况下，可不作函数说明假设函数返值是char或int型，系统自动按int型处理被调用函数定义出现在主调函数之前函数原型的一般形式有两种，分别为：1函数类型函数名参数类型1，参数类型2，参数类型n；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2，参数类型n参数名n例 函数说明举例main() float a,b; int c; scanf

12、(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z);int型函数可不作函数说明（Borland C+不行）/*ch7_5.c*/float add(float x, float y) float z; z=x+y; return(z);main() float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(sum is %f,c);被调函数出现在主调函数之前，不必函数说明/*ch7_5.c*/main()

13、 float add(float,float); /*function declaration*/ float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(sum is %f,c);float add(float x, float y) float z; z=x+y; return(z);float add(); 8.5 函数的嵌套调用嵌套调用C规定：函数定义不可嵌套，但可以嵌套调用函数，也就是说，在调用一个函数的过程当中，又调用另一个函数。main( )调用函数a结束a函数b函数调用函数b例 求三个数中最大数和最小数的差值#include in

14、t dif(int x,int y,int z); int max(int x,int y,int z); int min(int x,int y,int z);void main() int a,b,c,d; scanf(%d%d%d,&a,&b,&c); d=dif(a,b,c); printf(Max-Min=%dn,d); Ch7_202.cint dif(int x,int y,int z) return max(x,y,z)-min(x,y,z); int max(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); int min

15、(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); main( )调用函数dif输出结束dif函数max函数调用函数max调用函数minmin函数 8.6函数的递归调用定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用f( )调f调f2调f1f1( )f2( )int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z);int f1(int x) int y,z; z=f2(y); . return(2*z);int f2(int t) int a,c; c=f1(a); . return(3+c);说明C编译系统对

16、递归函数的自调用次数没有限制每调用函数一次，在内存堆栈区分配空间，用于存放函数变量、返回值等信息，所以递归次数过多，可能引起堆栈溢出例 求n的阶乘/*ch7_8.c*/#include int fac(int n) int f; if(n0) printf(nbi, ai=bi,aik,认为数组ab 假设nk,认为数组ab 假设n=k,认为数组a=b#include main() int a10,b10,i,n=0,m=0,k=0; printf(Enter array a:n); for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai); printf(Enter array b:n); f

17、or(i=0;i10;i+)scanf(%d,&bi); for(i=0;iy) flag=1; else if(xy) flag=-1; else flag=0; return(flag);数组名作函数参数地址传递在主调函数与被调函数分别定义数组,且类型应一致形参数组大小(多维数组第一维)可不指定形参数组名是地址变量例 求学生的平均成绩 #include float average(int stu10, int n); void main() int score10, i; float av; printf(Input 10 scores：n); for( i=0; i10; i+ ) sc

18、anf(%d, &scorei); av=average(score,10); printf(Average is：%.2f, av); float average(int stu10, int n) int i; float av,total=0; for( i=0; in; i+ ) total += stui; av = total/n; return av; 实参用数组名形参用数组定义, int stu .2109score562312.88stu例 数组元素与 数组名 作函数参数比较12a调用前a0a112a调用a0a112xy21xy交换12a返回#include void swa

19、p2(int x,int y) int z; z=x; x=y; y=z;main() int a2=1,2; swap2(a0,a1); printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);值传递12a调用前12ax调用21ax交换21a返回#include void swap2(int x) int z; z=x0; x0=x1; x1=z;main() int a2=1,2; swap2(a); printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);地址传递例 数组元素与 数组名 作函数参数比较例 数组排序-简单项选择择排序void sort(int array,int n) int

20、i,j,k,t; for(i=0;in-1;i+) k=i; for(j=i+1;jn;j+) if(arrayjarrayk) k=j; if(k!=i) t=arrayi; arrayi=arrayk; arrayk=t; main() int a10,i; for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai); sort(a,10); for(i=0;i10;i+) printf(%d ,ai); printf(n);0123456789a4968573299927137688arraykjjjkjkjjjjj949i=0 8.8 局部变量和全局变量概述变量是对程序中数据的存储空间的

21、抽象内存.main() int a; a=10; printf(“%d”,a);编译或函数调用时为其分配内存单元1020002001程序中使用变量名对内存操作变量的属性操作属性：变量所持有的数据的性质数据类型存储属性存储器类型：存放器、静态存储区、动态存储区生存期：变量在某一时刻存在-静态变量与动态变量作用域：变量在某区域内有效-局部变量与全局变量变量的存储类型auto -自动型register-存放器型static -静态型extern -外部型变量定义格式: 存储类型 数据类型 变量表;如: int sum; auto int a,b,c; register int i; static f

22、loat x,y;局部变量与全局变量局部变量-内部变量定义：在函数内定义，只在本函数内有效说明：main中定义的变量只在main中有效不同函数中同名变量，占不同内存单元形参属于局部变量可定义在复合语句中有效的变量局部变量可用存储类型： auto register static默认为autofloat f1(int a) int b,c; .char f2(int x,int y) int i,j; main() int m,n; .a,b,c有效x,y,i,j有效m,n有效例 不同函数中同名变量main() int a,b; a=3; b=4; printf(main:a=%d,b=%dn,a

23、,b); sub(); printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub() int a,b; a=6; b=7; printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);例 复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;iN;i+) printf(%d ,ai);运行结果：5 4 3 2 1例 复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for

24、(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;i外部变量说明： extern 变量表；外部变量定义与外部变量说明不同假设外部变量与局部变量同名，那么外部变量被屏蔽外部变量可用存储类型：缺省 或 staticfloat max,min;float average(float array, int n) int i; float sum=array0; max=min=array0; for(i=1;imax) max=arrayi; else if(arrayiy?x:y; return(z);main() exter

25、n a,b; printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8;运行结果：max=13extern a,b;int max() int z; z=ab?a:b; return(z);main() printf(max=%d,max();int a=13,b=-8;/*ch7_17.c*/int a=3,b=5;max(int a, int b) int c; c=ab?a:b; return(c);main() int a=8; printf(max=%d,max(a,b);例 外部变量与局部变量运行结果：max=8int i;main() void prt(); fo

26、r(i=0;i5;i+) prt();void prt() for(i=0;i5;i+) printf(“%c,*); printf(“n);例 外部变量副作用运行结果：*动态存储方式与静态存储方式存储方式静态存储：程序运行期间分配固定存储空间动态存储：程序运行时根据需要动态分配存储空间内存用户区程序区静态存储区动态存储区全局变量、局部静态变量形参变量局部动态变量（auto register)函数调用现场保护和返回地址等生存期静态变量:从程序开始执行到程序结束动态变量:从包含该变量定义的函数开始执行至函数执行结束 8.9 变量的存储类别变量存储类型静态动态存储方式程序整个运行期间函数调用开始至

27、结束生存期编译时赋初值，只赋一次每次函数调用时赋初值自动赋初值0或空字符不确定未赋初值静态存储区动态区存储区寄存器局部变量外部变量作用域定义变量的函数或复合语句内本文件其它文件局部变量默认为auto型register型变量个数受限,且不能为long, double, float型局部static变量具有全局寿命和局部可见性局部static变量具有可继承性extern不是变量定义,可扩展外部变量作用域register局部staticauto外部static外部存储类别例 文件file1.cint a;main( ) . . f2; . f1; .f1( ) auto int b; f2; .f2

28、( ) static int c; C作用域b作用域a作用域mainf2f1mainf1f2maina生存期:b生存期:c生存期:例 auto 变量的作用域main() int x=1; void prt(void); int x=3; prt(); printf(“2nd x=%dn,x); printf(“1st x=%dn,x);void prt(void) int x=5; printf(“3th x=%dn,x);运行结果：3th x=52nd x=31st x=1x=1作用域x=1作用域x=3作用域x=5作用域main() void increment(void); increme

29、nt(); increment(); increment();void increment(void) int x=0; x+; printf(“%dn,x);例 局部静态变量值具有可继承性运行结果：1 1 1main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void) static int x=0; x+; printf(“%dn,x);运行结果：1 2 3main() void gx(),gy(); extern int x,y; printf(“1: x=%dty=%dn,x,y); y=246; gx(); gy();void gx() extern int x,y; x=135; printf(“2: x=%dty=%dn,x,y);int x,y;void gy() printf(“3: x=%dty=%dn,x,y);例 用extern扩展外部变量作用域运行结果：1: x=0 y=02: x=135 y=2463: x=135 y=246例 引用其它文件中的外部变量int global;extern x;main() int local;.extern global;static int number;func2().float x;s