C语言程序设计教程电子教案公开课获奖课件

第7章

函

数C语言是通过函数来实现模块化程序设计。因此较大C语言应用程序，往往是由多种函数构成，每个函数分别对应各自功能模块。7.1函数定义与调用7.2函数嵌套调用与递归调用7.3数组作为函数参数7.4内部变量与外部变量7.5内部函数与外部函数7.6变量动态寄存与静态寄存[Return]第1页7.1函数定义与调用7.1.1函数定义7.1.2函数返回值与函数类型7.1.3对被调用函数阐明和函数原型7.1.4函数调用7.1.5函数形参与实参[Return]第2页7.1.1函数定义1．任何函数（包括主函数main()）都是由函数阐明和函数体两部分构成。根据函数与否需要参数，可将函数分为无参函数和有参函数两种。（1）无参函数一般形式函数类型函数名(void){阐明语句部分；可执行语句部分；}注意：在旧原则中，函数可以缺省参数表。但在新原则中，函数不可缺省参数表；假如不需要参数，则用“void”表达，主函数main()例外。第3页（2）有参函数一般形式函数类型函数名(数据类型参数[，数据类型参数2……]){阐明语句部分；可执行语句部分；}有参函数比无参函数多了一种参数表。调用有参函数时，调用函数将赋予这些参数实际值。为了与调用函数提供实际参数辨别开，将函数定义中参数表称为形式参数表，简称形参表。第4页[案例7.1]定义一种函数，用于求两个数中大数。/*案例代码文献名：AL7_1.C*//*功能：定义一种求较大数函数并在主函数中调用*/intmax(intn1,intn2) /*定义一种函数max()*/{return(n1>n2?n1:n2)；}main(){intmax(intn1,intn2)； /*函数阐明*/intnum1,num2；printf("inputtwonumbers:\n")；scanf("%d%d",&num1,&num2)；printf("max=%d\n",max(num1,num2))；getch(); /*使程序暂停，按任一键继续*/} [程序演示]第5页2．阐明（1）函数定义不容许嵌套。在Ｃ语言中，所有函数（包括主函数main()）都是平行。一种函数定义，可以放在程序中任意位置，主函数main()之前或之后。但在一种函数函数体内，不能再定义另一种函数，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，参数类型阐明容许放在函数阐明部分第2行单独指定。[Return]第6页7.1.2函数返回值与函数类型Ｃ语言函数兼有其他语言中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语句有参函数返回值，是通过函数中return语句来获得。（1）return语句一般格式：return(返回值表达式); （2）return语句功能：返回调用函数，并将“返回值表达式”值带给调用函数。注意：调用函数中无return语句，并不是不返回一种值，而是一种不确定值。为了明确表达不返回值，可以用“void”定义成“无（空）类型”。第7页2．函数类型在定义函数时，对函数类型阐明，应与return语句中、返回值表达式类型一致。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：为了使程序具有良好可读性并减少出错，凡不规定返回值函数都应定义为空类型；虽然函数类型为整型，也不使用系统缺省处理。[Return]第8页7.1.3对被调用函数阐明和函数原型在ANSIC新原则中，采用函数原型方式，对被调用函数进行阐明，其一般格式如下：函数类型函数名(数据类型[参数名][,数据类型[参数名2]…])；Ｃ语言同步又规定，在如下2种状况下，可以省去对被调用函数阐明：（1）当被调用函数函数定义出目前调用函数之前时。由于在调用之前，编译系统已经懂得了被调用函数函数类型、参数个数、类型和次序。（2）假如在所有函数定义之前，在函数外部（例如文献开始处）预先对各个函数进行了阐明，则在调用函数中可缺省对被调用函数阐明。[Return]第9页7.1.4函数调用

在程序中，是通过对函数调用来执行函数体，其过程与其他语言子程序调用相似。Ｃ语言中，函数调用一般形式为：函数名([实际参数表])牢记：实参个数、类型和次序，应当与被调用函数所规定参数个数、类型和次序一致，才能对旳地进行数据传递。在Ｃ语言中，可以用如下几种方式调用函数：（1）函数表达式。函数作为表达式一项，出目前表达式中，以函数返回值参与表达式运算。这种方式规定函数是有返回值。（2）函数语句。C语言中函数可以只进行某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。（3）函数实参。函数作为另一种函数调用实际参数出现。这种状况是把该函数返回值作为实参进行传送，因此规定该函数必须是有返回值。第10页阐明：（1）调用函数时，函数名称必须与具有该功能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，一般并不给出出错信息，且程序仍然继续执行，只是得不到对旳成果。（3）假如实参表中包括多种参数，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。[Return]第11页7.1.5函数形参与实参函数参数分为形参和实参两种，作用是实现数据传送。形参出目前函数定义中，只能在该函数体内使用。发生函数调用时，调用函数把实参值复制1份，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。[案例7.3]实参对形参数据传递。/*实参对形参数据传递。*//*案例代码文献名：AL7_3.C*/第12页voidmain(){voids(intn);/*阐明函数*/intn=100;/*定义实参n，并初始化*/s(n);/*调用函数*/printf("n_s=%d\n",n);/*输出调用后实参值，便于进行比较*/getch();}/**/voids(intn){inti;printf("n_x=%d\n",n);/*输出变化前形参值*/for(i=n-1;i>=1;i--)n=n+i;/*变化形参值*/printf("n_x=%d\n",n);/*输出变化后形参值*/} [程序演示]第13页阐明：（1）实参可以是常量、变量、表达式、函数等。不管实参是何种类型量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定值，以便把这些值传送给形参。因此，应预先用赋值、输入等措施，使实参获得确定值。（2）形参变量只有在被调用时，才分派内存单元；调用结束时，即刻释放所分派内存单元。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）实参对形参数据传送是单向，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。（4）实参和形参占用不一样样内存单元，虽然同名也互不影响。[Return]第14页7.2函数嵌套调用和递归调用7.2.1函数嵌套调用函数嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其他函数。这与其他语言子程序嵌套调用情形是类似，其关系可表达如图7-1。第15页[案例7.4]计算s=1k+2k+3k+……+Nk/*案例代码文献名：AL7_4.C*//*功能：函数嵌套调用*/#defineK4#defineN5longf1(intn,intk) /*计算nk次方*/{longpower=n;inti;for(i=1;i<k;i++)power*=n;returnpower;}第16页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));getch();} [程序演示]第17页7.2.2函数递归调用

函数递归调用是指，一种函数在它函数体内，直接或间接地调用它自身。Ｃ语言容许函数递归调用。在递归调用中，调用函数又是被调用函数，执行递归函数将反复调用其自身。每调用一次就进入新一层。为了防止递归调用无终止地进行，必须在函数内有终止递归调用手段。常用措施是加条件判断，满足某种条件后就不再作递归调用，然后逐层返回。第18页[案例7.5]用递归法计算n!。/*案例代码文献名：AL7_5.C*//*功能：通过函数递归调用计算阶乘*/longpower(intn){longf;if(n>1)f=power(n-1)*n;elsef=1;return(f);}第19页main(){intn;longy;printf("inputainteagernumber:\n");scanf("%d",&n);y=power(n);printf("%d!=%ld\n",n,y);getch();} [程序演示]

[Return]第20页main()power()power()power()power(3)n=33*power(2)return6n=22*power(1)return2n=1return1第21页7.3数组作为函数参数数组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形参和实参使用。7.3.1数组元素作为函数参数7.3.2数组名作为函数形参和实参[Return]第22页7.3.1数组元素作为函数参数数组元素就是下标变量，它与一般变量并无辨别。数组元素只能用作函数实参，其使用措施与一般变量完全相似：在发生函数调用时，把数组元素值传送给形参，实现单向值传送。[案例7.6]写一函数，记录字符串中字母个数。/*案例代码文献名：AL7_6.C*//*功能：数组元素作为函数实参*/intisalp(charc){if(c>='a'&&c<='z'||c>='A'&&c<='Z')return(1);elsereturn(0);}第23页main(){inti,num=0; charstr[255]; printf("Inputastring:"); gets(str); for(i=0;str[i]!='\0';i++) if(isalp(str[i]))num++; puts(str); printf("num=%d\n",num); getch();} [程序演示]第24页阐明：（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，并不规定函数形参也是下标变量。换句话说，对数组元素处理是按一般变量看待。（2）在一般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派两个不一样样内存单元。在函数调用时发生值传送，是把实参变量值赋予形参变量。[Return]第25页7.3.2数组名作为函数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，规定形参和相对应实参都必须是类型相似数组（或指向数组指针变量），都必须有明确数组阐明[案例7.7]已知某个学生5门课程成绩，求平均成绩。/*案例代码文献名：AL7_7.C*/floataver(floata[])/*求平均值函数*/{inti；floatav,s=a[0]；for(i=1；i<5；i++)s+=a[i]；av=s/5；returnav；}第26页voidmain(){floatsco[5],av；inti；printf("\ninput5scores:\n")；for(i=0；i<5；i++)scanf("%f",&sco[i])；av=aver(sco)；/*调用函数，实参为一数组名*/printf("averagescoreis%5.2f\n",av)；getch();} [程序演示]第27页阐明：（1）用数组名作函数参数，应当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，否则成果将出错。例如，在本案例中，形参数组为a[]，实参数组为sco[]，它们数据类型相似。（2）C编译系统对形参数组大小不作检查，因此形参数组可以不指定大小。例如，本案例中形参数组a[]。假如指定形参数组大小，则实参数组大小必须不小于等于形参数组，否则因形参数组部分元素没有确定值而导致计算成果错误。[Return]第28页7.4内部变量与外部变量

Ｃ语言中所有变量均有自己作用域。变量阐明位置不一样样，其作用域也不一样样，据此将Ｃ语言中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]第29页7.4.1内部变量在一种函数内部阐明变量是内部变量，它只在该函数范围内有效。也就是说，只有在包括变量阐明函数内部，才能使用被阐明变量，在此函数之外就不能使用这些变量了。因此内部变量也称“局部变量”。第30页例如：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*/第31页有关局部变量作用域还要阐明如下几点：1．主函数main()中定义内部变量，也只能在主函数中使用，其他函数不能使用。同步，主函数中也不能使用其他函数中定义内部变量。由于主函数也是一种函数，与其他函数是平行关系。这一点是与其他语言不一样样，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，则是调用函数内部变量。3．容许在不一样样函数中使用相似变量名，它们代表不一样样对象，分派不一样样单元，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]第32页7.4.2外部变量在函数外部定义变量称为外部变量。以此类推，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种函数，其作用域是：从外部变量定义位置开始，到本文献结束为止。外部变量可被作用域内所有函数直接引用，因此外部变量又称全局变量。第33页[案例7.9]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。/*案例代码文献名：AL7_9.C*//*功能：运用全局变量计算长方体体积及三个面面积*/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;clrscr();printf("\ninputlength,widthandheight：");scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);v=vs(l,w,h);printf("v=%ds1=%ds2=%ds3=%d\n",v,s1,s2,s3);getch();} [程序演示]第34页对于全局变量尚有如下几点阐明：（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减少。从模块化程序设计观点来看这是不利，因此不是非用不可时，不要使用外部变量。（2）在同一源文献中，容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献结束。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阐明。外部变量阐明一般形式为：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阐明是两回事。外部变量定义，必须在所有函数之外，且只能定义一次。而外部变量阐明，出目前要使用该外部变量函数内，并且可以出现一再。第35页[案例7.10]外部变量定义与阐明。/*案例代码文献名：AL7_10.C*/intvs(intxl,intxw){externintxh；/*外部变量xh阐明*/intv；v=xl*xw*xh；/*直接使用外部变量xh值*/returnv；}main(){externintxw,xh；/*外部变量阐明*/intxl=5；/*内部变量定义*/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*/ [程序演示][Return]第36页7.5内部函数和外部函数

7.5.1内部函数（又称静态函数）7.5.2外部函数7.5.3多种源程序文献编译和连接当一种源程序由多种源文献构成时，Ｃ语言根据函数能否被其他源文献中函数调用，将函数分为内部函数和外部函数。[Return]第37页7.5.1内部函数（又称静态函数）假如在一种源文献中定义函数，只能被本文献中函数调用，而不能被同一程序其他文献中函数调用，这种函数称为内部函数。定义一种内部函数，只需在函数类型前再加一种“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”，因此内部函数又称静态函数。但此处“static”含义不是指寄存方式，而是指对函数作用域仅局限于本文献。使用内部函数好处是：不一样样人编写不一样样函数时，不用紧张自己定义函数，与否会与其他文献中函数同名，由于同名也没有关系。[Return]第38页7.5.2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”，表达此函数是外部函数：[extern]函数类型函数名(函数参数表){……}调用外部函数时，需要对其进行阐明：[extern]函数类型函数名(参数类型表)[，函数名2(参数类型表2)……]；[案例7.11]外部函数应用。（1）文献mainf.cmain(){externvoidinput(…),process(…),output(…); input(…);process(…);output(…);}

第39页（2）文献subf1.c……externvoidinput(……) /*定义外部函数*/{……}（3）文献subf2.c……externvoidprocess(……) /*定义外部函数*/{……}（4）文献subf3.c……externvoidoutput(……) /*定义外部函数*/{……}

[Return]第40页7.5.3多种源程序文献编译和连接（1）一般过程编辑各源文献→创立Project（项目）文献→设置项目名称→编译、连接，运行，查当作果。（2）创立Project（项目）文献用编辑源文献相似措施，创立一种扩展名为.PRJ项目文献：该文献中仅包括将被编译、连接各源文献名，一行一种，其扩展名.C可以缺省；文献名次序，仅影响编译次序，与运行无关。注意：假如有某个（些）源文献不在目前目录下，则应在文献名前冠以途径。第41页（3）设置项目名称打开菜单，选用Project／Projectname，输入项目文献名即可。（4）编译、连接，运行，查当作果与单个源文献相似。编译产生目旳文献，以及连接产生可执行文献，它们主文献名，均与项目文献主文献名相似。注意：目前项目文献调试完毕后，应选用Project／Clearproject，将其项目名称从“Projectname”中清除（清除后为空）。否则，编译、连接和运行，一直是该项目文献！第42页（5）有关错误跟踪缺省时，仅跟踪目前一种源程序文献。假如但愿自动跟踪项目中所有源文献，则应将Options／Environment／MessageTracking开关置为“Allfiles”：持续按回车键，直至“Allfiles”出现为止。此时，滚动消息窗口中错误信息时，系统会自动加载对应源文献到编辑窗口中。也可关闭跟踪(将“MessageTracking”置为“Off”)。此时，只要定位于感爱好错误信息上，然后回车，系统也会自动将对应源文献加载到编辑窗口中。[Return]第43页7.6变量动态寄存与静态寄存简介在Ｃ语言中，对变量寄存类型阐明有如下四种：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寄存方式，外部变量和静态内部变量属于静态寄存方式。内部变量寄存方式7.6.2外部变量寄存方式[Return]第44页7.6.1内部变量寄存方式1．静态寄存──静态内部变量（1）定义格式：static数据类型内部变量表；（2）寄存特点1）静态内部变量属于静态寄存。在程序执行过程中，虽然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，但其他函数是不能引用它们。2）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1）需要保留函数上一次调用结束时值。2）变量只被引用而不变化其值。第45页2．动态寄存──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）寄存特点1）自动变量属于动态寄存方式。在函数中定义自动变量，只在该函数内有效；函数被调用时分派寄存空间，调用结束就释放。在复合语句中定义自动变量，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。假如初始化，则赋初值操作是在调用时进行，且每次调用都要重新赋一次初值。3）由于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），因此不一样样个体中容许使用同名变量而不会混淆。虽然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。提议：系统不会混淆，并不意味着人也不会混淆，因此尽量少用同名自动变量！第46页[案例7.13]自动变量与静态局部变量寄存特性。/*案例代码文献名：AL7_13.C*/voidauto_static(void