C语言程序设计教程课件：5_b_Function_a

1、程序设计基础（C语言）Function,共 84 页 第 2 页,Chapter 8 Function (函数),概述、定义、声明和调用 函数之间参数传递规则 变量的存储类型与特性 函数和数组 函数递归的概念与执行过程 递归程序的编程方法 库函数 一些典型应用,Contents,8.1 Overview of Function,Function is the basic sub-unit of C program. C语言程序设计，就是编写函数。 至少要编写一个 main（ ）函数，其次是若干辅函数。,main（ ） f1( )； f2( )； ,f1( ) f11( )； ,f2( ) f2

2、1( )； f22( )； ,f21( ) ,f11( ) ,f22( ) ,Main函数：C 程序从 main函数开始执行， 调用其它函数后 流程回到main 函数，main函数 结束，整个程序结束。 main函数是C语言要求的。,示意图：函数如何构成程序,8.1 Overview of Function,一个C程序可由一个主模块（main）和若干个辅模块（其他函数）构成。模块之间也可互相调用。,C语言以函数为程序单元，这体现了模块化的程序设计思想。Modularization（模块化），指一个程序由若干个模块组成，而每个模块用来实现一个特定的功能。这些模块的功能都是由函数（也称子程序）完成

3、。,主模块,模块a,模块b,模块c,d,b,e,d,m,f,a,f2,f1,同一个函数可被一个 或多个函数调用多次。,共 84 页 第 5 页,8.1 Overview of Function,模块化 需要自顶向下的任务分解 也就能够实现结构化程序设计 模块化的优点： 控制程序设计的复杂性， 提高软件的可靠性， 提高软件开发的效率， 提高软件的可维护性， 提高程序的可重用性。,模块化程序设计的意义,共 84 页 第 6 页,8.1 Overview of Function,C函数和调用的简单示例 main( ) printf(”This is C programn”); 函数main调用了函数

4、printf。printf是一个库函数。,如何定义自己的函数？ 怎样使用自己定义的函数？,从用户使用的角度看，函数有两种： 标准函数，即库函数。由系统提供，可直接使用。 自定义函数：用户根据需要自己定义的函数。,Example,自定义C函数和调用的简单示例,main () printstar ( )； /*调用printstar函数*/ print_message( )；/*调用print_message函数*/ printstar ( )；/*调用printstar函数*/ ,printstar ( ) /* printstar函数 */ printf(“*n”)； ,print_messa

5、ge( ) /* print_message函数*/ printf(“ How do you do!n”)； ,程序运行结果如下： * How do you do! *,8.1 Overview of Function,Example,- 进行参数传递的简单示例,（a, b）,main （） float a，b； int c； scanf(“%f,%f”, ,共 84 页 第 12 页,现代格式： 更简洁、更常用,更清晰、更明确,共 84 页 第 13 页,8-2 Definition of Functions,语言中一个最简单的函数： dummy ( ) /* 函数名：dummy */ 省略

6、了函数的数据类型（系统默认为整形）； 没有形式参数和形式参数说明； 函数体为空，没有任何语句。,Example 1,共 84 页 第 14 页,定义求阶乘函数facto。 long facto (int x ) long y; for ( y=1; x0; -x ) y *= x; return (y); ,8-2 Definition of Functions,函数名,形式参数列表,函数类型,形式参数说明,函数体,函数返回,Example 2,共 84 页 第 15 页,8-2 Definition of Functions,编写一个函数，求两个变量的最大值。 main( ) int a,b

7、,c; printf(”Enter a,bn”); scanf(”%d,%d”, ,形式参数列表,形式参数说明,函数调用,Example 3,fun1( ) fun2（ ） ,fun1( ) ,错了！,fun2( ) ,正确！,8-2 Definition of Functions,定义函数是相互独立的，不能嵌套定义。 可以互相调用，但不能调用main函数。,NOTES,共 84 页 第 17 页,8-3 Return of Functions,Grammar of Return statements (1)格式1： return； 功能：将控制从被调函数返回到主调函数。 (2)格式2： re

8、turn (表达式）； 或：return 表达式 ； 功能：在被调函数中计算表达式的值，将计算结果按照函数说明的函数类型返回到主调函数，并将控制返回主调函数。 例如，通过函数 max 求变量 a 和 b 的最大值。 c = max(a, b);,共 84 页 第 18 页,8-3 Return of Functions,Usage of return statements: （1）控制程序从当前函数（被调函数）中退出，返回到调用函数（主调函数）的调用点继续执行； （2）从被调用函数向主调函数带回一个值，称为返回值。,函数的返回值的类型，即为函数的数据类型,相应的，return语句有两种用法,共

9、 84 页 第 19 页,8-3 Return of Functions,控制流程如何从被调用函数返回： 使用 return 语句从被调函数中退出，使控制返回到调用它的函数中。调用函数也称为主调函数。 被调函数如果没有 return 语句，被调函数执行结束遇到最外面的 ，控制自动返回到主调函数。,共 84 页 第 20 页,8-3 Return of Functions - void type functions,void类型的用途 表示一个函数没有返回值； 用来指明一个通用型的指针。 void类型概念 又称为无值类型（或空类型）。 void类型的函数在调用之后没有返回值。(void类型的函数

10、不是调用函数之后不返回),Void 一类特殊的函数返回值类型,共 84 页 第 21 页,8-3 Return of Functions - void type functions,输出边长为N的空心正六边型，边由*组成。 例 N=5时： * * * * * * * * * * * * * * * *,Modeling： 第 和 行，先输出 个空格，再输出 个 *。 其它第 行：输出左侧空格( )；输出 个 *； 输出中间空格（ ）；输出 个 *。,-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4,-(n-1) n-1 n-1 n i |i| 1 3*n-2*|i|-4 1,void pt ( in

11、t n,char ch ) while ( n- 0 ) printf(%c,ch); ,建立一个 void 型的函数：重复输出 n 个字符 ch,Example,8-3 Return of Functions - void type functions,void pt( int n,char ch); /* 函数说明 */ int main( ) int m,n,i; scanf(%d, /* 结束 for 循环 */ ,共 84 页 第 23 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,在调用函数之前，要先进行函数声明 “声明”与“定义” 的区别：

12、 “声明”就是说明函数返回值的类型 即：告诉主调函数，被调用函数的返回值是什么数据类型。 “定义”是给出函数的程序体 即：定义函数的内部组成和各种操作，实现函数的功能。,Declaration of Functions (函数声明),共 84 页 第 24 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,函数声明的一般形式 数据类型 函数名（ ）； 数据类型必须与函数定义时的函数类型一致。这里的数据类型是定义的函数的返回值类型，( )中为空。 函数声明与函数定义的首部唯一区别：函数声明语句的( )之后必须有分号，而函数定义头部的( )之后没有分号。,Dec

13、laration of Functions (函数声明),main( ) float a, b; scanf(“%f,%f”,float plus ( float x, float y ) ;,8-4 Declaration and Calling of Functions,共 51 页 第 26 页,在下列情况下可以省略函数声明: 当函数返回值为整型或者字符型时 文件中定义出现在调用之前 在下列情况下必须对函数进行声明: 返回值不是整型和字符型并且函数定义在调用之后; 函数的定义和调用在两个不同的文件中;,8-4 Declaration and Calling of Functions,8-

14、4 Declaration and Calling of Functions,共 84 页 第 28 页,用函数facto计算 m 阶乘。 main( ) int m; long mm; long facto( ); scanf(%d, ,/* 函数定义 */ /* 内为函数体 */ /* 返回并带回返回值 */,函数声明,8-4 Declaration and Calling of Functions,Example,共 84 页 第 29 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,函数的调用形式 函数名（ 实际参数表 ）； 函数调用时实际参数表中

15、给出的变量简称为实参。 实参的数量、类型和排列顺序必须与函数定义时形式参数表中形参的数量、类型和排列顺序一致，不允许任意改变。,Calling of Functions (函数调用),共 84 页 第 30 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,用函数facto计算 m 阶乘。 main( ) int m; long mm; long facto( ); scanf(%d, ,/* 函数定义 */ /* 内为函数体 */ /* 返回并带回返回值 */,函数说明,Example,共 51 页 第 31 页,函数语句 函数表达式 函数参数,void

16、printa( )printf(“=n”); main( ) printa ( ); ,（1）函数语句形式,适合无返回值的函数调用 例如：打印表格,函数的调用方式,8-4 Declaration and Calling of Functions,共 51 页 第 32 页,int plus(int a, int b) return a+b; main( ) int c; c=2+plus(2 , 7)+ plus(5 , 12); printf(“%dn”,c); ,(2) 函数表达式形式,适合返回值参与运算的函数调用 例如：找一个数,8-4 Declaration and Calling o

17、f Functions,共 51 页 第 33 页,int plus(int a, int b) return a+b; main( ) int c; c=2+plus(2 , plus(5 , 12）); printf(“%dn”,c); ,(3) 函数参数形式,适合返回值作为其他函数的参数的函数调用,8-4 Declaration and Calling of Functions,共 84 页 第 34 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,函数调用的执行过程 在一个函数中调用另一个函数时，程序将控制从主调函数转移到被调函数，并开始执行被调用

18、函数。 在执行完被调函数的所有语句，或者遇到return语句时，程序的控制要返回到主调函数中原来调用被调函数的地方继续执行。,共 84 页 第 35 页,8-4 Declaration and Calling of Functions,计算 m 的阶乘。 main( ) int m; long mm; long facto( ); scanf(%d, ,函数执行过程,main ( ) mm = facto( m ); ,facto ( x ) return (y ); ,调用,返回,Example,共 84 页 第 36 页,8-4 Declaration and Calling of Fun

19、ctions,函数的嵌套调用,main函数 调用函数 A; ,函数 A 调用函数 B； ,函数 B ,调用,调用,返回,返回,8-4 Declaration and Calling of Functions,共 84 页 第 38 页,8-5 Data transfer between functions - Arguments,在不同的函数之间传递数据，有三种方式： 返 回 值：用return语句返回计算结果 参 数：通过形式参数和实际参数 全局变量：外部变量,函数间数据传递方式,共 84 页 第 39 页,.?,8-5 Data transfer between functions - A

20、rguments,Passing Arguments by Value (值传递) 值传递方式也称“数据复制”方式。 函数间形参变量与实参变量的值的传递过程类似于日常生活中的“复印”操作。,.?,共 84 页 第 40 页,8-5 Data transfer between functions - Arguments,Passing Arguments by Value (值传递) 在被调函数内部产生一个新的变量，使用从实参中复制来的值进行被调函数内部的后续处理。 值传递：在调用函数时，将主调函数中实参变量的值取出来，复制给被调函数的形参变量，使形参变量在数值上与实参相等。 中的实参可以是一个

21、表达式，调用被调函数时先计算表达式的值，再将结果（值）复制到形参变量中。,共 84 页 第 41 页,8-5 Data transfer between functions - Parameters,用函数交换主调函数中两个变量的值。 int swap ( int x, int y ) int temp; /* 借助临时变量交换两个形参变量的值 */ temp = x; x = y; y = temp; printf (in swap x=%d, y=%dn, x, y); int main() int a, b; a = 5; b = 10; /* 说明两个变量并赋初值 */ printf(

22、before swap a=%d, b=%dn, a, b); swap( a, b ); /* 用变量a和b作为实际参数调用函数 */ printf(after swap a=%d, b=%dn, a, b); system(PAUSE); return 0; ,Example,共 84 页 第 42 页,8-5 Data transfer between functions - Parameters,main 函数 a = 5; b = 10; swap(a, b); ,swap ( x, y ) 函数 temp = x; 语句 x = y; 语句 y = temp; 语句 ,5,10,实

23、参变量 a,实参变量 b,5,10,形参变量 x,形参变量 y,变量 temp,复制,复制, temp = x, x = y, y = temp,10,5,5,swap函数的执行过程和各个变量的变化过程,调用swap函数,调用swap函数,调用swap函数,执行swap函数,执行swap函数,执行swap函数,共 84 页 第 43 页,8-5 Data transfer between functions - Parameters,Features of Passing by Value,Advantages of Passing by Value 被调用的函数不可能改变主调函数中变量的值，

24、而只能改变它的局部的临时副本。这样就可以避免被调用函数的操作，对主调函数中的变量的影响，避免了函数调用可能产生的副作用。,Disadvantages of Passing by Value 调用函数时，每个形式参数仅能传递一个数据，当需要在函数之间传递大量数据时，简单的值传递方式显然不适用。,共 84 页 第 44 页,8-6 Storage Classes(存储类型) auto float pi; 说明符“auto”可以省略。按照这种默认的规定，以前所使用的全部变量都是自动变量。 Notes: 1.说明自动变量必须在一个函数体的内部。 2.函数的形参也是自动变量。,(1)Auto varia

25、bles (自动变量),共 84 页 第 47 页,8-6 Storage Classes(存储类型) /* 函数main中的自动变量x */ void f1( ), f2( ); f1( ); f2(x); /* 分别调用函数f1和f2 */ printf (x=%dn, x); void f1 ( void ) int x = 3; /* 函数f1中的自动变量x */ printf (x=%dt, x); void f2 (int x ) /* 函数f2中的形参x也是自动变量 */ printf (x=%dt, +x); /* x加1 */ ,共 84 页 第 49 页,8-6 Stora

26、ge Classes(存储类型) /* 说明外部变量x */ main ( ) . ,(3) External variables (外部变量),共 84 页 第 52 页,8-6 Storage Classes(存储类型) /* 说明外部变量x */ main ( ) void addone( ), subone( ); x = 1; /* 为外部变量x赋值 */ printf (x begins is %dn, x); addone( ); subone( ); subone( );addone( );addone( ); printf (x winds up as %dn, x); vo

27、id addone ( void ) x+; /* 使用外部变量x */ printf (add 1 to make %dn, x); void subone ( void ) x-; /* 使用外部变量x */ printf (substract 1 to make %dn, x); ,共 84 页 第 53 页,1.外部变量在编译时由编译系统在数据段分配永久性的存储空间； 2.外部变量如果没有赋初值，则为0。,8-6 Storage Classes(存储类型) /* 自动变量-输出不定*/ printf (”x=%d”, x): 程序2： #include int x; /* 外部变量-输

28、出为 0 */ main ( ) printf (”x=%d”, x): ,8-6 Storage Classes(存储类型) /* 定义外部变量x和y */ int y = 10; void add ( void ) y = 10+x; x *= 2; main ( ) extern void sub( ); /* 说明sub是void型的外部函数 */ x += 5; add( );sub( ); /* 分别调用函数 */ printf (x=%d; y=%dn, x, y); /* 文件二 */ void sub ( void ) /* 函数sub定义在另一个文件中 */ extern int x; /* 说明在另一个文件中的外部变量x */ x -= 5; ,8-6 Storage Classes(存储类型) /* 定义外部静态变量x */ int y = 3; /* 定义外部变量y */ extern void add2( ); /* 声明外部函数add2 */ void add1( ); main ( ) add1( ); add2( ); add1( ); add2( ); printf (x=%d; y=%dn, x, y); void add1( void ) /* 定义函数add1 */ x += 2; y += 3; printf (in