用函数实现模块化程序设计22222市公开课金奖市赛课一等奖课件

第7章用函数实现模块化程序设计7.1为何要用函数

7.2如何定义函数7.3调用函数7.4对被调用函数申明和函数原型7.5函数嵌套调用

7.6函数递归调用7.7数组作为函数参数

7.8局部变量和全局变量7.9变量存储方式和生存期7.10关于变量申明和定义7.11内部函数和外部函数第1页第1页7.8局部变量和全局变量7.8.1局部变量7.8.2全局变量第2页第2页7.8.1局部变量定义变量也许有三种情况：在函数开头定义在函数内复合语句内定义在函数外部定义第3页第3页7.8.1局部变量在一个函数内部定义变量只在本函数范围内有效在复合语句内定义变量只在本复合语句范围内有效在函数内部或复合语句内部定义变量称为“局部变量”第4页第4页floatf1(inta){intb,c;……}charf2(intx,inty)

{inti,j;……}intmain()

{intm,n;……return0;}a、b、c仅在此函数内有效x、y、i、j仅在此函数内有效m、n仅在此函数内有效第5页第5页floatf1(inta){intb,c;……}charf2(intx,inty)

{inti,j;……}intmain()

{inta,b;……return0;}类似于不同班同名学生a、b也仅在此函数内有效第6页第6页intmain(){inta,b;……{intc;

c=a+b;……}……}c仅在此复合语句内有效a、b仅在此复合语句内有效第7页第7页7.8.2全局变量在函数内定义变量是局部变量，而在函数之外定义变量称为外部变量外部变量是全局变量(也称全程变量)全局变量可认为本文献中其他函数所共用有效范围为从定义变量位置开始到本源文献结束第8页第8页intp=1,q=5floatf1(inta){intb,c;……}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){intm,n;……return0;}p、q、c1、c2为全局变量第9页第9页intp=1,q=5floatf1(inta){intb,c;……}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){intm,n;……return0;}p、q有效范围c1、c2有效范围第10页第10页例7.14有一个一维数组，内放10个学生成绩，写一个函数，当主函数调用此函数后，能求出平均分、最高分和最低分。解题思路：调用一个函数可以得到一个函数返回值，现在希望通过函数调用能得到3个结果。可以利用全局变量来达到此目。第11页第11页#include<stdio.h>floatMax=0,Min=0;intmain(){floataverage(floatarray[],intn);floatave,score[10];inti;printf("Pleaseenter10scores:\n");

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

ave=average(score,10);printf("max=%6.2f\nmin=%6.2f\naverage=%6.2f\n",Max,Min,ave);return0;}第12页第12页floataverage(floatarray[],intn){inti;floataver,sum=array[0];Max=Min=array[0];for(i=1;i<n;i++){if(array[i]>Max)Max=array[i];elseif(array[i]<Min)Min=array[i];sum=sum+array[i];}aver=sum/n;return(aver);}第13页第13页avescore10MaxMinaverarraynMaxMinmain函数average函数提议不在必要时不要使用全局变量第14页第14页

例7.15若外部变量与局部变量同名，分析结果。第15页第15页#include<stdio.h>inta=3,b=5;intmain(){intmax(inta,intb);inta=8;printf(“max=%d\n”,max(a,b));return0;}

intmax(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}a为局部变量，仅在此函数内有效b为所有变量第16页第16页#include<stdio.h>inta=3,b=5;intmain(){intmax(inta,intb);inta=8;printf(“max=%d\n”,max(a,b));return0;}

intmax(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}a、b为局部变量，仅在此函数内有效第17页第17页7.9变量存储方式和生存期7.9.1动态存储方式与静态存储方式7.9.2局部变量存储类别7.9.3全局变量存储类别7.9.4存储类别小结第18页第18页7.9.1动态存储方式与静态存储方式从变量作用域角度来观测，变量能够分为全局变量和局部变量从变量值存在时间(即生存期)观测，变量存放有两种不同方式：静态存放方式和动态存放方式静态存放方式是指在程序运行期间由系统分派固定存放空间方式动态存放方式是在程序运行期间依据需要进行动态分派存放空间方式第19页第19页程序区静态存储区动态存储区用户区将数据存储在此区全局变量所有存储在静态存储区中①函数形式参数②函数中定义没有用关键字static申明变量③函数调用时现场保护和返回地址等存储在动态存储区程序开始执行时给全局变量分派存储区，程序执行完毕就释放。在程序执行过程中占据固定存储单元函数调用开始时分派，函数结束时释放。在程序执行过程中，这种分派和释放是动态第20页第20页每一个变量和函数都有两个属性：

数据类型和数据存储类别数据类型，如整型、浮点型等存储类别指是数据在内存中存储方式(如静态存储和动态存储)存储类别包括：

自动、静态、存储器、外部依据变量存储类别，能够知道变量作用域和生存期第21页第21页7.9.2局部变量存储类别1.自动变量(auto变量)局部变量，假如不专门申明存储类别，都是动态地分派存储空间调用函数时，系统会给局部变量分派存储空间，调用结束时就自动释放空间。因此这类局部变量称为自动变量自动变量用关键字auto作存储类别申明第22页第22页7.9.2局部变量存储类别intf(inta){

autointb,c=3;

┇}能够省略第23页第23页7.9.2局部变量存储类别2.静态局部变量(static局部变量)希望函数中局部变量在函数调用结束后不消失而继续保留原值，即其占用存储单元不释放，在下一次再调用该函数时，该变量已有值(就是上一次函数调用结束时值)，这时就应当指定该局部变量为“静态局部变量”，用关键字static进行申明第24页第24页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}调用三次每调用一次，开辟新a和b，但c不是第25页第25页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}03bc第一次调用开始第26页第26页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}03bc第一次调用期间14第27页第27页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第一次调用结束147第28页第28页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第二次调用开始04第29页第29页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第二次调用期间0451第30页第30页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第二次调用结束158第31页第31页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第三次调用开始05第32页第32页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第三次调用期间0561第33页第33页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第三次调用结束169第34页第34页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}c整个程序结束6第35页第35页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}在编译时赋初值在函数调用时赋初值第36页第36页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}若不赋初值，是0若不赋初值，不拟定第37页第37页

例7.16考察静态局部变量值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}仅在本函数内有效第38页第38页例7.17输出1到5阶乘值。解题思绪：能够编一个函数用来进行连乘，如第1次调用时进行1乘1，第2次调用时再乘以2，第3次调用时再乘以3，依此规律进行下去。第39页第39页#include<stdio.h>intmain(){intfac(intn);inti;for(i=1;i<=5;i++)printf(“%d!=%d\n”,i,fac(i));return0;}intfac(intn){staticintf=1;f=f*n;return(f);}若非必要，不要多用静态局部变量第40页第40页3.存储器变量(register变量)普通情况下，变量（包括静态存储方式和动态存储方式）值是存储在内存中存储器变量允许将局部变量值放在CPU中存储器中现在计算机能够辨认使用频繁变量，从而自动地将这些变量放在存储器中，而不需要程序设计者指定第41页第41页7.9.3全局变量存储类别全局变量都是存储在静态存储区中。因此它们生存期是固定，存在于程序整个运营过程一般来说，外部变量是在函数外部定义全局变量，它作用域是从变量定义处开始，到本程序文献末尾。在此作用域内，全局变量可认为程序中各个函数所引用。第42页第42页1.在一个文献内扩展外部变量作用域外部变量有效作用范围只限于定义处到本文献结束。假如用关键字extern对某变量作“外部变量申明”，则能够从“申明”处起，合法地使用该外部变量第43页第43页例7.18调用函数，求3个整数中大者。解题思绪：用extern申明外部变量，扩展外部变量在程序文献中作用域。第44页第44页#include<stdio.h>intmain(){intmax();

externintA,B,C;scanf(“%d%d%d”,&A,&B,&C);printf("maxis%d\n",max());return0;}

intA,B,C;

intmax(){intm;m=A>B?A:B;if(C>m)m=C;return(m);}第45页第45页2.将外部变量作用域扩展到其它文献假如一个程序包括两个文献，在两个文献中都要用到同一个外部变量Num，不能分别在两个文献中各自定义一个外部变量Num应在任一个文献中定义外部变量Num，而在另一文献中用extern对Num作“外部变量申明”在编译和连接时，系统会由此知道Num有“外部链接”，能够从别处找到已定义外部变量Num，并将在另一文献中定义外部变量num作用域扩展到本文献第46页第46页

例7.19给定b值，输入a和ｍ，求a*b和am值。解题思绪：分别编写两个文献模块，其中文献file1包括主函数，另一个文献file2包括求am函数。在file1文献中定义外部变量A，在file2中用extern申明外部变量A，把A作用域扩展到file2文献。第47页第47页文献file1.c：#include<stdio.h>intA;intmain(){intpower(int);intb=3,c,d,m;scanf("%d,%d",&A,&m);c=A*b;printf("%d*%d=%d\n",A,b,c);d=power(m);printf("%d**%d=%d\n",A,m,d);return0;}第48页第48页文献file2.c：externA;intpower(intn){inti,y=1;for(i=1;i<=n;i++)y*=A;return(y);}编译和运营包括多个文献程序，可参考《C程序设计学习辅导》一书“C语言上机指南”部分第49页第49页3.将外部变量作用域限制在本文献中有时在程序设计中希望一些外部变量只限于被本文献引用。这时能够在定义外部变量时加一个static申明。file1.cstaticintA;intmain(){……}file2.cexternA;voidfun(intn){……A=A*n;……}只能用于本文献本文献仍然不能用第50页第50页说明:不要误认为对外部变量加static申明后才采取静态存放方式，而不加static是采取动态存放申明局部变量存放类型和申明全局变量存放类型含义是不同对于局部变量来说，申明存放类型作用是指定变量存放区域以及由此产生生存期问题，而对于全局变量来说，申明存放类型作用是变量作用域扩展问题第51页第51页用static申明一个变量作用是：(1)对局部变量用static申明，把它分派在静态存储区，该变量在整个程序执行期间不释放，其所分派空间始终存在。(2)对全局变量用static申明，则该变量作用域只限于本文献模块(即被申明文献中)。第52页第52页注意：用auto、register、static申明变量时，是在定义变量基础上加上这些关键字，而不能单独使用。下面使用办法不对：inta;

statica;

编译时会被认为“重新定义”。第53页第53页7.9.4存储类别小结对一个数据定义，需要指定两种属性：数据类型和存储类别，分别使用两个关键字比如：staticinta;

autocharc;

registerintd;能够用extern申明已定义外部变量比如：externb;静态局部整型变量或静态外部整型变量自动变量，在函数内定义存储器变量，在函数内定义将已定义外部变量b作用域扩展至此第54页第54页（1）从作用域角度分，有局部变量和全局变量。它们采用存储类别下列：按作用域角度分局部变量全局变量自动变量静态局部变量存储器变量静态外部变量外部变量形式参数能够定义为自动变量或存储器变量第55页第55页（2）从变量存在时间区别,有动态存储和静态存储两种类型。静态存储是程序整个运营时间都存在,而动态存储则是在调用函数时暂时分派单元按生存期分动态存储静态存储自动变量存储器变量静态局部变量外部变量形式参数静态外部变量第56页第56页（3）从变量值存储位置来区别,可分为:按变量值存储位置分内存中静态存储区内存中动态存储区静态局部变量静态外部变量自动变量和形式参数存储器变量外部变量CPU中存储器第57页第57页(４)关于作用域和生存期概念对一个变量属性能够从两个方面分析：作用域：假如一个变量在某个文献或函数范围内是有效，就称该范围为该变量作用域生存期：假如一个变量值在某一时刻是存在，则认为这一时刻属于该变量生存期作用域是从空间角度，生存期是从时间角度两者有联系但不是同一回事第58页第58页inta;intmain(){…f2();…f1();…}voidf1(){autointb;…f2();…}voidf2(){staticintc;……}a作用域b作用域c作用域文献file1.c第59页第59页a生存期b生存期c生存期mainf2f1mainf2f1main程序执行过程第60页第60页变量存储类别函数内函数外作用域存在性作用域存在性自动变量和存储器变量∨∨╳╳静态局部变量∨∨╳∨静态外部变量∨∨∨(只限本文献)∨外部变量∨∨∨∨各种类型变量作用域和存在性情况第61页第61页(5)static对局部变量和全局变量作用不同局部变量使变量由动态存放方式改变为静态存放方式全局变量使变量局部化(局部于本文件)，但仍为静态存放方式从作用域角度看，凡有static申明，其作用域都是局限，或者是局限于本函数内(静态局部变量)，或者局限于本文件内(静态外部变量)第62页第62页7.10关于变量申明和定义普通为了叙述以便，把建立存储空间变量申明称定义，而把不需要建立存储空间申明称为申明在函数中出现对变量申明(除了用extern申明以外)都是定义在函数中对其它函数申明不是函数定义第63页第63页7.11内部函数和外部函数7.11.1内部函数7.11.2外部函数第64页第64页7.11.1内部函数假如一个函数只能被本文献中其它函数所调用，它称为内部函数。在定义内部函