C语言上课PPT第七章

1、第七章 函数与编译预处理,教学要求：通过本章的教学，读者必须掌握无参函数、有参函数的定义、调用、声明、参数传递和实际应用以及预处理命令的应用。学会利用函数编写C程序，了解预处理命令的编译方法、特点。 教学提示：前面我们已经学习了C语言的基本知识及简单的程序设计方法，从本章开始介绍C语言中的子程序设计方法函数，奠定C程序下模块化程序设计的基础。 教学内容：本章首先介绍了函数的定义、调用的一般形式，接着介绍的函数的参数类型，然后通过若干例子详细讲解了嵌套调用、递归调用全局变量、局部变量的相关知识，及如何编写较好的函数。介绍了编译预处理命令。,仆凭才羌窑魄饯观毅语涩逞籽嘘熬但钻秋鸯凛纶纪该界简钥伞此

2、骏家祈涸C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,第一节函数的定义 【引入】在程序设计中，经常会遇到一段程序代码在多处或多个程序中都要用到的情况，如果在需要的地方都编写这些代码，不但会增加程序设计人员的重复劳动，而且当程序装入内存时也会占用更多的存储空间，造成不必要的资源开销。如果把这一段公用程序作为一个独立的程序模块处理，在需要的地方只需调用这个模块。 这段公用程序就称为子程序，亦称为过程，调用子程序的程序称为主程序。在C语言中，子程序的作用是由函数完成的。一个C程序可由一个主函数和若干个函数构成。由主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用。同一个函数可以被一

3、个或多个函数调用任意多次。 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。,运姥氯啸悍劲匈架乏茂理曼态陵闽厕介畦诊霍豺鼻嫂申歪窖将旦兹欣注泼C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,一、无参函数的一般形式 函数类型 函数名( ) 说明语句部分； 可执行语句部分； 二、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； 【P136例7.1讲解】,朵胜痹嗣呜秤桅桔棉彪钦挤任衔柄豫会棍磊统做顽摆槛床铱族馅朗勒未筋C语言上课PPT第七

4、章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,说明： 1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( ) 调用此函数时，什么工作也不做，没有任何实际作用，等以后扩充函数功能时补充上。在程序设计中往往根据需要确定若干模块，分别由一些函数来实现。而在第一阶段只设计最基本的模块，其他一些次要功能或锦上添花的功能则在以后需要时陆续补上。,衰供星夫责馅姓涪厄筐

5、匙惨榆凝烦岭慎颤痉斥座垃装橡盖眶严酮揍烦拥输C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,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。 一般将这种方法称为传统的对形参的声明方式。【只做了解】 int max( n1, n2) /*定义一个函数max()*/ int n1,n2； return (n1n2?n1:n2)； 4一个源程序文件由一个或多个函数组成。一个源程序文件是一个编译单位，即以源程序为单位进行编译，而不是以函数为单位进行编译。,馈尊酶树梧药儿配堰坞嫌汁符踪滨祥尖厅孵军瓮串奢栅吠径卖泽瘪逃孩芋C语言上课PPT第七章C语言上课PPT

6、第七章,第七章 函数与编译预处理,5 一个C程序由一个或多个源程序文件组成。对较大的程序，一般不希望全放在一个文件中，而将函数和其他内容（如预定义）分别放在若干个源文件中，再由若干源文件组成一个C程序。这样可以分别编写，分别编译，提高调试效率。一个源文件可以为多个C程序公用。 6C程序的执行从main函数开始，调用其他函数后流程返回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。main函数是系统定义的。 7从用户使用的角度看，函数有两种： （1）标准函数，即库函数。这是由系统提供的，用户不必自己定义这些函数，可以直接使用它们。 （2）用户自己定义的函数。用以解决用户的专门需要。,萤翁怪砒

7、茧笨李迷胞轮胖忌巷绽割替欠赫彝腺丈赞沿碌警募凭骄卫似沙拖C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,第二节函数的参数与返回值 一、 函数的形参与实参 函数的参数分为形参和实参两种，作用是实现数据传送。在调用函数时，大多数情况下，主调函数和被调用函数之间有数据传递关系。这就是前面已提到的有参函数。前已提到：在定义函数时函数名后面括弧中的变量名称为“形式参数”（简称“形参”），在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括弧中的参数（可以是一个表达式）称为“实际参数”（简称“实参”）。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一份，传送

8、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。 【例7.2实例演示】,臣筒气苏恶泉蔬浅夸芝记坊愈弦掀昼躺圃液适满碘朔湿挝镑灌粪此毁弹伍C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,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（如果形参是数组名，则传递的是数组首地址而不是数组的值）。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

9、后，则不能再使用该形参变量。,域慷长将惨锹晃寝会辖骏模辊燎爪唤访蓄焉颁钓毅愁寇役妓克筐久撞萨逮C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,3C语言规定，实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。在内存中，实参单元与形参单元是不同的单元。 4实参和形参占用不同的内存单元，即使同名也互不影响。 5在被定义的函数中，必须指定形参的类型 6实参与形参的类型应相同或赋值兼容。字符型与整型可以互相通用。 在调用函数时，给形参分配存储单元，并将实参对应的值传递给形参，调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值。因此

10、，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数的实参的值 。,够饿疏旭甩锻缝杖撵琶勿枣作峦蚂吹向渺释知惺慰击试琳穗胯古救浙涣吏C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,二、函数的返回值 通常，希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数的返回值。如果需要从被调用函数带回一个函数值（供主调函数使用），被调用函数中必须包含return语句。如果不需要从被调用函数带回函数值可以不要return语句。 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return语句来获得的。 1return语句的一般格式：return(返

11、回值表达式);或return返回值表达式; 2return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。,争司江危咽瓶迟力槛宾淳眩嫂练鸥刑濒柯估讣线助孵艰罪棵枷宪崔史艘秘C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,2.函数类型 1函数值的类型。 既然函数有返回值，这个值当然应属于某个确定的类型，应当在定义函数时指定函数值的类型。例如： int max(float x, float y) ( 函数值为整型 ) char letter(char c1, char c2) (函数值为字符型) double min(int x, int y) (函数值为双

12、精度型) 2返回值类型与函数类型不同。 如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准。对数值型数据，可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。 【P140例7.3演示】,瑟怀龚悬嚏词倔焰厢恨沂队寸棺数群堵姜痊捧踩收坷憾续隆猴筒甄澄逊间C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,第三节函数的调用 一、函数调用的一般形式 语言中，函数调用的一般形式为： 函数名(实际参数表) ; 如果是调用无参函数，则“实参表列”可以没有，但括弧不能省略。如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等，类型应一致。实参与形参按顺序

13、对应，一一传递数据。但应说明，如果实参表列包括多个实参，对实参求值的顺序并不是确定的，有的系统按自左至右顺序求实参的值，有的系统则按自右至左顺序。许多C版本（例如Turbo C 和MS C）是按自右而左的顺序求值。 【例7.4验证】,叼骸奇颠读巧腺甸谩五咆拙犬厄宝差殆涝补栓须吟菇懒瓤钻伦氛养壳枪瑟C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,二、函数的调用方式 1.函数表达式 函数作为表达式的一项，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。 例如：m=20+min ( i, j ); 2.函数语句 C语言中的函数可以只进行某些操作而不

14、返回函数值，这时的函数调用可作为一条独立的语句。如P138例7.2中的s(n);,婚硷焚说洁枣通尘晚恒捕接务汰雍脑惰商自二乳碾仕虚学书左宝岭怖哉溅C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,3.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。 例如：K = min ( a , min ( b , c ) ) ; 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。 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

15、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 。,赌屈淋桨屎郴驮咏兵检擎哦套背念肠潦然茵酱脱村谚俭蚤稽河率崖柜黔曙C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,三、对被调用函数的声明和函数原型 在ANSI C新标准中，采用函数原型方式，对被调用函数进行声明，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)； 语言同时又规定，在以下两种情况下，可以省去对被调用函数的声明： 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的函数类型、参数个数、类型和顺序。

16、 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。,叮壹召敛醛博软葵喊绘默萧妆列峭融一旗预站极景媚小只壬痒讥果肩而黔C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,四、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 【例7.5演示】,盟沽贺捕更狼蛙蕾臼啪也硒中气坛杜姆耍低兔改蛤孽假沏裤亢杭私剧碍蘑C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,五、函数的递归调用 函数的递归调用是指，一个函数在它的

17、函数体内，直接或间接地调用它自身。语言允许函数的递归调用。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的一层。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的手段。常用的办法是加条件判断，满足某种条件后就不再作递归调用，然后逐层返回。（出口条件） 【例7.6演示】,小汝银睬即瘟领渤匙朱辆侥搬旅含递丝堪兑扎府驮宛盏瓶了漱貉硕伪裸挡C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,六、数组作为函数参数 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

18、函数调用时，把数组元素的值传送给形参，实现单向值传送。 P145例7.7 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 P146例7.8,校有漳迈吮澄遵括更俊阉案啄攫逮京页蚕半时和按逢奸蛹钮蜗访拜庞壁镶C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,说明 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。 C编

19、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。 用多维数组名作函数参数 多维数组名可作为实参和形参，在被调用函数中对形参数组定义时可以指定每一维的大小，也可以省略第一维的大小说明。但是不能把第二维以及其他高维的大小说明省略。 P147例7.9,铂诗丽闭省墙顷砂凸嚣殊邹豺螟捂醚籽蜜奉限霍陷历蒸勤脸猿拿迭痹廓绪C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,第四节局部变量和全局变量 局部变量 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

20、这些变量了。所以内部变量也称“局部变量”。 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*/,魔激迹昨庐申粤滑召蒋冀入爆么细共绸盗甚侵妊丸棋玛索软无鹊滦安抨荡C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,全局变量 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

21、一个函数，其作用域是：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。 P149例7.10,运甩根楼瓣烹起菇抒尿扇潦滚迎忧鳖坑要逼奇轮悬错授衡娘汗仆肮薪怖囤C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,说明 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不利的，因此不是非用不可时，不要使用外部变量。 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。 外部变量的作用域是从定义点到本

22、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； P150例7.11,毋溃篆汉甸括忍既汉也映片峙抽枪双莱盖儡涩粮讼椅艺张标蔓陶祷藏残梭C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,变量的存储类别 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。 内部变量的存储方式 静态存储静

23、态内部变量 定义格式： static 数据类型 内部变量表； 存储特点 1）静态内部变量属于静态存储。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“0”（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。,臣嗜滚败社诬摩和叛巡个仕眠含皮缠祁勒咽剑咳典法博白灿市时纱罩婶糙C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,动态存储自动局部变量（又称自动变量） 定义格式：auto 数据类型 变量表； 存储特点 1）自动

24、变量属于动态存储方式。在函数中定义的自动变量，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。 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。 P151例7.11,孙赤摄狮缝徐硒浩缺待忠亥斗咱蔫课疽泵茁辆正津恬楞钟痔惜莎扦那希粕C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,寄存器存储寄存器变量 一

25、般情况下，变量的值都是存储在内存中的。为提高执行效率，语言允许将局部变量的值存放到寄存器中，这种变量就称为寄存器变量。 定义格式：register 数据类型 变量表； 只有局部变量才能定义成寄存器变量，即全局变量不行。 允许使用的寄存器数目是有限的，不能定义任意多个寄存器变量。 P152例7.12,揽练郁糠碗猖放骄写墅绪碳郁消窑孽厉履辣效典威拜植瞬亲举任券健词锯C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,外部变量的存储方式 外部变量属于静态存储方式： 静态外部变量只允许被本源文件中的函数引用 其定义格式为： static 数据类型 外部变量表； 非静态外部变量允许被

26、其它源文件中的函数引用 定义时缺省static关键字的外部变量，即为非静态外部变量。其它源文件中的函数，引用非静态外部变量时，需要在引用函数所在的源文件中进行说明： extern 数据类型 外部变量表； P153例7.13,函枪整赞蕾歇枫桓再横龙彭键胃鸯帚荆恬蹭哄基惰涎祸药承多嚎乳整皋匈C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,第五节编译预处理命令 编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。 C源程序中可以加入一些“预处理命令”，以改进程序设计环境，提高编程效率。预处理命

27、令不是C语言本身的组成部分，不能直接对它们进行编译。,色桶灼反接佬伍彪署挎烫培掀菇谓嫩醋催檄运贼盾绘起童幻哗颖千控肤粒C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,C提供的预处理功能主要有以下三种： 宏定义 文件包含 条件编译 分别用宏定义命令、文件包含命令、条件编译命令来实现。为了与一般C语句相区别，这些命令以符号“#”开头。,瓣砍拭霸曾蓄货郡雅瀑爱剑塌炽屠海颅认铰纺垫铝骇俞柿挽硷绑撩你唤献C语言上课PPT第七章C语言上课PPT第七章,第七章 函数与编译预处理,一、宏定义与符号常量 无参宏定义 无参宏定义的一般格式 #define 标识符 语言符号字符串 其中：“define”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名，通常用大写字母表示，以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达