《C程序设计》第三版 函数公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

C语言程序设计主讲人:杉杉E-第八章函数8.1概述8.2函数定义和调用8.3函数嵌套调用和递归调用8.4数组作为函数参数8.5局部变量和全局变量8.6内部函数和外部函数8.7动态存放变量与静态存放变量8.8程序举例8.1概述函数分为:库函数和用户自定义函数C库函数非常丰富，在调用库函数时，必须清楚：（1）函数功效和名称（2）参数个数和次序，每个参数意义和类型（3）函数值意义和类型（4）使用标准函数时需要使用包含文件8.2函数定义和调用8.2.1函数定义8.2.2函数返回值与函数类型8.2.3对被调用函数说明和函数原型8.2.4函数调用8.2.5函数形参加实参

8.2.1函数定义依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.无参函数普通形式2.有参函数普通形式3．说明1.无参函数普通形式函数类型函数名(){说明语句部分；可执行语句部分；}2.有参函数普通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；}【例8.1】定义一个函数，用于求两个数和。/*功效：定义一个求两个数和函数并在主函数中调用*/

intsum(intn1,intn2)

{return(n1+n2)；}

main()

{intsum(intn1,intn2)；/*函数说明*/

intnum1,num2；

printf(“inputtwonumbers:\n”)；

scanf(“%d%d”,&num1,&num2)；

printf(“sum=%d\n",sum(num1,num2))；

}形参实参3．说明（1）函数定义不允许嵌套在Ｃ语言中，全部函数都是平行。一个函数定义，能够放在程序中任意位置，主函数main()之前或之后。但在一个函数函数体内，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、函数体又为空函数。其普通形式为：[函数类型]函数名(){}8.2.2函数返回值与函数类型1．函数返回值与return语句2．函数类型1．函数返回值与return语句（1）return语句普通格式

return(返回值表示式); return语句后面（）能够不要，如returnz;和return（z）;等价。（2）return语句功效返回调用函数，并将“返回值表示式”值带给调用函数。注意：调用函数中无return语句，并不是不返回一个值，而是一个不确定值。为了明确表示不返回值，能够用“void”定义成“无（空）类型”。2．函数类型在定义函数时，对函数类型说明，应与return语句中返回值表示式类型一致。假如不一致，则以函数类型为准。假如缺省函数类型，则系统一律按整型处理。良好程序设计习惯：凡不要求返回值函数都应定义为空类型void；即使函数类型为整型，也不使用系统缺省处理。8.2.3对被调用函数说明和函数原型对被调用函数进行申明，其普通格式以下：函数类型函数名(数据类型[参数名1][,数据类型[参数名2]…])；Ｃ语言要求在以下2种情况下，能够省去对被调用函数说明：当被调用函数函数定义出现在调用函数之前时。假如在全部函数定义之前，在函数外部（比如文件开始处）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说明。【例8.2】对被调用函数作申明#include<stdio.h>voidmain(){floatadd(floatx,floaty);/*对被调用函数add申明*/floata,b,c;scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);}floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}注意：函数定义和申明区分。

8.2.4函数调用Ｃ语言中，函数调用普通形式为：

函数名([实际参数表]);假如调用无参函数，则实际参数表能够没有，但括号不能省。切记：实参个数、类型和次序，应该与被调用函数所要求参数个数、类型和次序一致，才能正确地进行数据传递。在Ｃ语言中，能够用以下几个方式调用函数：（1）函数表示式。函数作为表示式一项，出现在表示式中，以函数返回值参加表示式运算。这种方式要求函数有返回值。

如c=max(a,b)*20;（2）函数语句。C语言中函数能够只进行一些操作而不返回函数值，这时函数调用可作为一条独立语句。

如：Print();（3）函数实参。函数作为另一个函数调用实际参数出现。这种情况是把该函数返回值作为实参进行传送，所以要求该函数必须有返回值。

如：d=max(a,max(b,c));说明：（1）调用函数时，函数名称必须与含有该功效自定义函数名称完全一致。（2）实参在类型上按次序与形参，必须一一对应和匹配。假如类型不匹配，C编译程序将按赋值兼容规则进行转换。假如实参和形参类型不赋值兼容，通常并不给出犯错信息，且程序依然继续执行，只是有可能得不到正确结果。（3）假如实参表中包含多个参数，对实参求值次序随系统而异。有系统按自左向右次序求实参值，有系统则相反。TurboC和MSC是按自右向左次序进行。8.2.5函数形参加实参函数参数分为形参和实参两种，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，调用函数把实参值传送给被调用函数形参，从而实现调用函数向被调用函数数据传送。【例8.3】定义一个函数max,实现求用户从终端输入2个整型数中较大者.#include"stdio.h"voidmain(){intmax(intx,inty);inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("maxis%d",c);}intmax(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}说明：1：函数调用前形参不占用内存中存放单元，只有在发生函数调用时形参才被分配内存单元，在调用结束后，形参所占内存单元被释放。所以，形参只有在该函数内有效。所以在执行一个被调用函数时，形参值假如改变，并不会改变主调函数实参值。2.实参能够是常量、变量、表示式、函数等。不论是何种类型，在进行函数调用时，都必须含有确定值，方便把这些值传送给形参。所以，应预先用赋值、输入等方法，使实参取得确定值。3.实参对形参数据传送是单向“值传递”，即只能把实参值传送给形参，而不能把形参值反向地传送给实参。【例8.4】函数参数传递main(){inta=88,b=66;intswap(int,int)

;

printf(“调用交换前:a=%d,b=%d\n”,a,b);swap(a,b);

printf(“调用交换后：a=%d,b=%d\n”,a,b);}intswap(intx,inty){inttemp;

printf(“调用中交换前：x=%d,y=%d\n”,x,y);temp=x;x=y;y=temp;

printf(“调用中交换后：x=%d,y=%d\n”,x,y);}8.3函数嵌套调用和递归调用8.3.1嵌套调用8.3.2递归调用8.3.1嵌套调用函数嵌套调用：在调用一个函数过程中，又调用另一个函数。C语言允许嵌套调用，不允许嵌套定义。【例8.5】计算s=1k+2k+3k+……+Nk（N=5,K=4）#defineK4#defineN5longf1(intn,intk) /*计算nk次方*/{longpower=n;inti;for(i=1;i<k;i++)power*=n;returnpower;}longf2(intn,intk) /*计算1到nk次方之累加和*/{longsum=0;inti;for(i=1;i<=n;i++)sum+=f1(i,k);returnsum;}main(){printf("Sumof%dpowersofintegersfrom1to%d=",K,N);printf("%d\n",f2(N,K));}8.3.2递归调用

在调用一个函数过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数递归调用。在递归调用中，调用函数又是被调用函数，执行递归函数将重复调用其本身。为了预防递归调用无终止地进行，必须在函数内有终止递归调用伎俩。惯用方法是加条件判断，满足某种条件后就不再作递归调用，然后逐层返回。举一个例子，有甲乙丙丁4人，甲比乙大3岁，乙比丙大3岁，丙比丁大3岁，若知道丁为20岁，问甲为多大？递归调用有两个过程递归过程，即本身不停调用自己，直至满足某种条件出现确定值，终止递归；递推过程，由后及前，逐步返回，直到得到最初返回值，即为所求。【例8.6】有甲乙丙丁4人，甲比乙大3岁，乙比丙大3岁，丙比丁大3岁，若知道丁为20岁，问甲为多大？intage(intn){intc;

if(n==1)c=20;elsec=age(n-1)+3;return(c);}#include<stdio.h>voidmain(){printf("%d",age(4));}【例8.7】用递归方法求n!

1(n=0,1)

n!=

n*(n-1)!(n>1)floatfac(intn){floatf;if(n<0)printf("n<0,dataerror!");elseif(n==0||n==1)f=1;elsereturn(f);}f=fac(n-1)*n;【例8.8】用递归方法求汉诺塔问题。#include<stdio.h>voidmain(){voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree);intm;printf("inputthenumberofdiskes:");scanf("%d",&m);printf("Thesteptomoveing%ddiskes:\n",m);

hanoi(m,'A','B','C');

}voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree){voidmove(charx,chary);

}voidmove(charx,chary){printf("%c-->%c\n",x,y);;}if(n==1)move(one,three);else{hanoi(n-1,one,three,two);move(one,three);hanoi(n-1,two,one,three);}8.4数组作为函数参数8.4.1数组元素作为函数参数8.4.2数组名作为函数参数【例8.9】有两个数组a,b，逐一比较数组中对应元素大小。分别统计a数组中元素大于、小于、等于b数组中元素次数#include<stdio.h>voidmain(){intlarge(intx,inty);

inta[10],b[10],i,n=0,m=0,k=0;for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&b[i]);printf("\n");

for(i=0;i<10;i++){if(large(a[i],b[i])==1)n=n+1;elseif(large(a[i],b[i])==0)m=m+1;elsek=k+1;}printf("a[i]>b[i]:%dtimes\na[i]=b[i]:%dtimes\na[i]<b[i]:%dtimes\n",n,m,k);}large(intx,inty){intflag;if(x>y)flag=1;elseif(x==y)flag=0;elseflag=-1;return(flag);}【例8.10】写一函数，统计字符串中字母个数。intisalp(charc){if(c>='a'&&c<='z'||c>='A'&&c<='Z')return(1);elsereturn(0);}main(){inti,num=0; charstr[255]; printf("Inputastring:");

gets(str);

puts(str); printf("num=%d\n",num);}for(i=0;str[i]!='\0';i++)

if(isalp(str[i]))num++;说明：（1）用数组元素作实参时，只要数组类型和函数形参类型一致即可，并不要求函数形参也是下标变量。换句话说，对数组元素处理是按普通变量对待。（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两个不一样内存单元。在函数调用时发生值传送，是把实参变量值赋予形参变量。8.4.2数组名作为函数参数数组名作函数参数时，既能够作形参，也能够作实参。要求形参和相对应实参必须是类型相同数组（或指向数组指针变量），都必须有明确数组说明。【例8.11】已知某个学生5门课程成绩，求平均成绩。floataver(floata[5])/*求平均值函数*/{inti;floatav,s=a[0];for(i=1;i<5;i++)s+=a[i];av=s/5;returnav;}voidmain(){floatscore[5],av;inti;printf("\ninput5scores:\n");for(i=0;i<5;i++)scanf("%f",&score[i]);av=aver(score);/*调用函数，实参为一数组名*/printf("averagescoreis%5.2f\n",av);}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，不然结果将犯错。（2）C编译系统对形参数组大小不作检验，只是将实参数组地址传递给形参数组，所以形参数组能够不指定大小。假如指定形参数组大小，则实参数组大小必须大于等于形参数组，不然因形参数组部分元素没有确定值而造成计算结果错误。（3）数组名作为函数参数时，传递是数组地址，这么形参和实参就共用一个内存空间。也就是说形参数组中各元素值发生改变也将使得实参数组值发生改变。【例8.12】用选择法对数组中10个整数由小到大排序。

#include<stdio.h>voidmain(){voidsort(intarray[],intn);inta[10],i;printf("enterthearray\n");

for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);printf("thesortedarray:\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}voidsort(intarray[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)

if(array[j]<array[k]) k=j;t=array[k];array[k]=array[i];array[i]=t;}}

8.5局部变量和全局变量8.5.1局部变量8.5.2全局变量8.5.1局部变量在一个函数内部说明变量是内部变量，它只在该函数范围内有效。也就是说，只有在包含变量说明函数内部，才能使用被说明变量，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”。比如：intf1(inta)/*函数f1*/{intb,c；……}/*a,b,c作用域仅限于函数f1()中*/intf2(intx)/*函数f2*/{inty,z；……}/*x,y,z作用域仅限于函数f2()中*/main(){intm,n；……}/*m,n作用域仅限于函数main()中*/关于局部变量作用域还要说明以下几点：1．主函数main()中定义内部变量，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一样，应给予注意。2．形参变量也是内部变量，属于被调用函数；实参变量，则是调用函数内部变量。3．允许在不一样函数中使用相同变量名，它们代表不一样对象，分配不一样单元，互不干扰，也不会发生混同。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。【例8.13】在复合语句中定义变量。#include"stdio.h"voidmain(){inta,b;b=10;for(a=5;a<b;a++)

{inti=0;i+=b;}printf("%d",i);}/*该程序运行报错*//*undefinedsymboli*//*i作用范围在这个for循环中*/8.5.2全局变量在函数外部定义变量称为外部变量。以这类推，在函数外部定义数组就称为外部数组。外部变量不属于任何一个函数，其作用域是：从外部变量定义位置开始，到本文件结束为止。外部变量可被作用域内全部函数直接引用，所以外部变量又称全局变量。【例8．14】输入长方体长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积及正、侧、顶三个面面积。ints1,s2,s3;intvs(inta,intb,intc){intv;v=a*b*c;s1=a*b;s2=b*c;s3=a*c;returnv;}main(){intv,l,w,h;printf("\ninputlength,widthandheight：");

scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);

v=vs(l,w,h);printf("v=%d,s1=%d,s2=%d,s3=%d\n",v,s1,s2,s3);}

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数据联络，但又使这些函数依赖这些外部变量，因而使得这些函数独立性降低。从模块化程序设计观点来看这是不利，所以不是非用不可时，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。在内部变量作用域内，外部变量将被屏蔽而不起作用。（3）外部变量作用域是从定义点到本文件结束。假如定义点之前函数需要引用这些外部变量时，需要在函数内对被引用外部变量进行说明。外部变量说明普通形式为：extern数据类型外部变量[，外部变量2……]；

注意：外部变量定义和外部变量说明是两回事。外部变量定义，必须在全部函数之外，且只能定义一次。而外部变量说明，出现在要使用该外部变量函数内，而且能够出现屡次。【例8.15】局部变量和全局变量同名

#include<stdio.h>inta=3,b=5;max(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}main(){inta=8;printf("%d\n",max(a,b));}【例8.16】外部变量定义与说明intvs(intxl,intxw){externintxh

;

intv

;v=xl*xw*xh

;returnv

;

}main(){externintxw,xh;

intxl=5;printf("xl=%d,xw=%d,xh=%d\nv=%d",xl,xw,xh,vs(xl,xw));}intxl=3,xw=4,xh=5;/*外部变量xl,xw,xh定义*//*外部变量xw,xh申明*//*外部变量xh申明*/8.6内部函数和外部函数8.6.1内部函数（又称静态函数）8.6.2外部函数8.6.1内部函数（又称静态函数）假如在一个源文件中定义函数，只能被本文件中函数调用，而不能被同一程序其它文件中函数调用，这种函数称为内部函数。定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可，以下所表示：static函数类型函数名(函数参数表){……}使用内部函数好处是：不一样人编写不一样函数时，不用担心自己定义函数，是否会与其它文件中函数同名，因为同名也没相关系。注意：此处“static”含义不是指存放方式，而是指对函数作用域仅局限于本文件。8.6.2外部函数外部函数定义：在定义函数时，假如没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数：[extern]函数类型函数名(函数参数表){……}注意：调用外部函数时，需要对其进行申明：[extern]函数类型函数名(参数类型表)[，函数名2(参数类型表2)……]；【例8.17】外部函数应用（1）文件mainf.cmain(){externvoidinput(…),process(…),output(…); input(…);process(…);output(…);}（2）文件subf1.c……externvoidinput(……) /*定义外部函数*/{……}（3）文件subf2.c……externvoidprocess(……) /*定义外部函数*/{……}（4）文件subf3.c……externvoidoutput(……) /*定义外部函数*/{……}8.7动态存放变量与静态存放变量在Ｃ语言中，对变量和函数有两个属性：数据类型和存放类型。存放类型指数据在内存中存放方式，有以下四种：自动变量(auto)、存放器变量(register)、外部变量(extern)、静态变量(static)。自动变量和存放器变量属于动态存放方式，外部变量和静态内部变量属于静态存放方式。静态存放方式在程序运行期间由系统分配固定存放空间，而动态存放方式在程序运行期间依据需要进行动态分配存放方式。8.7.1内部变量存放方式

8.7.2外部变量存放方式8.7.3静态局部变量和静态外部变量比较

8.7.1内部变量存放方式1．静态存放──静态内部变量2．动态存放──自动局部变量（又称自动变量）3．存放器存放──存放器变量1．静态存放──静态内部变量（1）定义格式static数据类型内部变量表；（2）存放特点(a)静态内部变量属于静态存放。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，静态内部变量一直存在，但其它函数是不能引用它们。(b)定义但不初始化，则自动赋以"０"（整型和实型）或'\0'（字符型）；且每次调用它们所在函数时，不再重新赋初值，只是保留上次调用结束时值！（3）何时使用静态内部变量(a)需要保留函数上一次调用结束时值。(b)变量只被引用而不改变其值。2．动态存放──自动局部变量

（又称自动变量）（1）定义格式[auto]数据类型变量表； （2）存放特点(a)自动变量属于动态存放方式。在函数中定义自动变量，只在该函数内有效；函数被调用时分配存放空间，调用结束就释放。(b)定义而不初始化，则其值是不确定。假如初始化，则赋初值操作在调用时进行，且每次调用都要重新赋一次初值。(c)因为自动变量作用域和生存期，都局限于定义它个体内（函数或复合语句），所以不一样个体中允许使用同名变量而不会混同。即使在函数内定义自动变量，也可与该函数内部复合语句中定义自动变量同名。注意：系统不会混同，并不意味着人也不会混同，所以尽可能少用同名自动变量！

【例8.18】自动变量与静态局部变量存放特征。voidauto_static(){intvar_auto=0;staticintvar_static=0;printf("%d,%d\n",var_auto,var_static);

++var_auto;++var_static;}main(){inti;for(i=0;i<5;i++)auto_static();}运行输出：0，00，10，20，30，4/*自动变量：每次调用都重新初始化*//*静态局部变量：只初始化1次*/【例8.19】输出1到5阶乘值。#include<stdio.h>voidmain(){intfac(intn);inti;for(i=1;i<=5;i++) printf("%d!=%d\n",i,fac(i));}intfac(intn){staticintf=1;f=f*n;return(f);}3．存放器存放──存放器变量普通情况下，变量值都是存放在内存中。为提升执行效率，Ｃ语言允许将局部变量值存放到存放器中，这种变量就称为存放器变量。定义格式以下：

register数据类型变量表；关于存放器变