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1、第6章 函数教学目标教学目标1.熟练掌握函数的定义和使用方法，灵活定熟练掌握函数的定义和使用方法，灵活定义与使用函数，掌握函数的嵌套调用和递归义与使用函数，掌握函数的嵌套调用和递归调用；调用；2.熟练掌握用数组名作函数的参数熟练掌握用数组名作函数的参数6.1 概述模块化程序设计v基本思想：将一个大的程序按功能分割成一些小模块,每个程序模块的作用是由函数完成。v特点：l各模块相对独立、功能单一、结构清晰、接口简单l控制了程序设计的复杂性l提高元件的可靠性l缩短开发周期l避免程序开发的重复劳动l易于维护和功能扩充v开发方法: 自上向下,逐步分解，分而治之main( ) sub1( ) sub1()
2、； sub2()； sub2( ) 【例例6.1】简单的函数调用main( )printstar( )； print_message( )；printstar( )； printstar( )printf（*n）；print_message( ) /*print_message函数*/printf(“This is a C function!n”)；运行结果如下：*This is a C function!*C是模块化程序设计语言源程序文件1预编译命令说明部分执行部分函数1函数n源程序文件i源程序文件nC程序C程序结构&C是函数式语言&必须有且只能有一个名为main的主函数&C程序的执行总是从
3、main函数开始，在main中结束&函数不能嵌套定义,可以嵌套调用函数分类v从用户角度l标准函数（库函数）：由系统提供l用户自定义函数v从函数形式l无参函数l有参函数使用库函数应注意：1、函数功能2、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型3、函数返回值意义和类型4、需要使用的包含文件6.2 函数的定义一般格式合法标识符函数返回值类型缺省int型无返回值void函数体类型说明符 函数名（参数列表）说明语句部分；可执行语句部分；现代风格:例 有参函数（现代风格） int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 有参函数（现代风格） int m
4、ax(int x, y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 空函数 dummy( ) 函数体为空例 无参函数 printstar( ) printf(“*n”); 或 printstar(void ) printf(“*n”); Void或形参形参与实参v形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名v实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式c=max(a,b);（main 函数）（max 函数）max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例 比较两个数并输出大者main() int a,b,c; scanf(%d,%
5、d,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %d,c);max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z);形参实参v说明：l实参可以是常量、变量或表达式，它们都必须有确定的值l形参必须指定类型l形参与实参类型顺序一致，个数相同l形参在函数被调用前不占内存;函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放函数的返回值v形式： return(表达式)； 或 return 表达式;v功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返值带给调用函数v说明：l函数中可有多个return语句，执行到哪个return语句哪个语句就起作用。l
6、若无return语句，遇时，自动返回调用函数l若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换-函数调用转换l不返回函数值的函数，可明确定义为“空类型”，即void型函数例 无返回值函数 void swap(int x,int y ) int temp; temp=x; x=y; y=temp; printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); printf(%d,a);例 函数带回不确定值输出：10void printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); prin
7、tf(%d,a);编译错误！例 函数返回值类型转换main() float a,b; int c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z);输入：1.5，2.5输出：Max is 26.3 函数的调用调用形式有参函数调用的一般形式：函数名(实参表);有参函数调用的一般形式：函数名( )；说明：l实参与形参个数相等，类型一致，按顺序一一对应。l实参表列中的多个实参，各参数间用逗号隔开。l实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C
8、自右向左）main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c);例 参数求值顺序main() int i=2,p; p=f(i, i+); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c);运行结果：0运行结果：1调用方式v函数语句：把函数调用作为一个语句。 例 printstar
9、(); printf(“Hello,World!n”); 说明：不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作。v函数表达式：函数出现在一个表达式中。 例 m=max(a,b)*2;说明：要求函数带回一个确定的值以参加表达式运算。v函数参数：函数调用作为一个函数的实参。 例 printf(“%d”,max(a,b); m=max(a,max(b,c);对被调用函数的声明和函数原型v对被调用函数要求：l必须是已存在的函数（库函数或用户自定义函数）l库函数: #include l用户自定义函数:在同一文件中，并且主调在被调之前，一般在主调函数中对被调用的函数原型声明。l函数原型声明一般形式： ： 函数
10、类型 函数名(参数类型 参数名,. ); l作用：告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，以便检验。此时的参数名可有可无，编译系统不检查参数名，参数名是什么都无所谓。l函数定义与函数说明不同l函数说明位置：程序的数据说明部分（函数内或外）l下列情况下，可不作函数说明u若函数返值是char或int型，系统自动按int型处理u被调用函数定义出现在主调函数之前u在函数定义之前且在函数外部作了声明例 函数说明举例main() float a,b; int c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float
11、y) float z; z=xy?x:y; return(z);int型函数可不作函数说明float add(float x, float y) float z; z=x+y; return(z);main() float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(sum is %f,c);被调函数出现在主调函数之前，不必函数说明main() float add(float,float); /*function declaration*/ float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(s
12、um is %f,c);float add(float x, float y) float z; z=x+y; return(z);float add( float x, float y);6.4 函数的嵌套与递归调用嵌套调用C规定：函数定义不可嵌套，但可以嵌套调用函数在被调函数中又调用了其他函数main( )调用函数a结束a函数b函数调用函数b例 求三个数中最大数和最小数的差值#include int dif(int x,int y,int z); int max(int x,int y,int z); int min(int x,int y,int z);void main() int a
13、,b,c,d; scanf(%d%d%d,&a,&b,&c); d=dif(a,b,c); printf(Max-Min=%dn,d); int dif(int x,int y,int z) return max(x,y,z)-min(x,y,z); int max(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); int min(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); main( )调用函数dif输出结束dif函数max函数调用函数max调用函数minmin函数递归调用v定义
14、：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用f( )调f调f2调f1f1( )f2( )int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z);int f1(int x) int y,z; z=f2(y); . return(2*z);int f2(int t) int a,c; c=f1(a); . return(3+c);例 求n的阶乘) 1()!1() 1 , 0(1!nnnnn#include int fac(int n) int f; if(n0) printf(n0,data error!); else if(n=0|n=1) f=1; else f=
15、fac(n-1)*n; return(f);main() int n, y; printf(Input a integer number:); scanf(%d,&n); y=fac(n); printf(%d! =%15d,n,y);请问是否会进入死循环？6.5 数组作为函数参数数组元素作函数实参值传递例#include swap( int x, int y)int t;t=x;x=y;y=t;main() int a2=2,4 printf(na0=%d,a1=%dn“,a0,a1); swap(a0,a1); printf(na0=%d,a1=%dn“,a0,a1);运行结果a0=2,a
16、1=4a0=2,a1=4例 两个数组大小比较432105a562312107688432105b212343986654n=0m=0k=0in=0m=0k=1in=0m=1k=1in=1m=1k=1in=1m=1k=2in=2m=1k=2in=3m=1k=2a和b为有10个元素的整型数组比较两数组对应元素变量n,m,k记录aibi, ai=bi,aik,认为数组ab 若nk,认为数组ab 若n=k,认为数组a=b#include main() int a10,b10,i,n=0,m=0,k=0; printf(Enter array a:n); for(i=0;i10;i+)scanf(%d,
17、&ai); printf(Enter array b:n); for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&bi); for(i=0;iy) flag=1; else if(xy) flag=-1; else flag=0; return(flag);数组名作函数参数v地址传递v在主调函数与被调函数分别定义数组,且类型应一致v形参数组大小(多维数组第一维)可不指定，定义数组时在数组名后面跟一个空的方括弧。v形参数组名是地址变量例 求学生的平均成绩 #include float average(int stu10, int n); void main() int score10, i; fl
18、oat av; printf(Input 10 scores：n); for( i=0; i10; i+ ) scanf(%d, &scorei); av=average(score,10); printf(Average is：%.2f, av); float average(int stu10, int n) int i; float av,total=0; for( i=0; in; i+ ) total += stui; av = total/n; return av; 实参用数组名形参用数组定义, int stu .2109score562312.88stuv值传递方式l方式：函数调
19、用时,为形参分配单元,并将实参的值复制到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值l特点：u形参与实参占用不同的内存单元u单向传递711x:y:调用前：调用结束：711x:y:例 交换两个数#include main() int x=7,y=11; printf(x=%d,ty=%dn,x,y); printf(swapped:n); swap(x,y); printf(x=%d,ty=%dn,x,y);swap(int a,int b) int temp; temp=a; a=b; b=temp;调用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:117a:b:temp
20、v地址传递l方式：函数调用时，将数据的存储地址作为参数传递给形参l特点：u形参与实参占用同样的存储单元u“双向”传递u实参和形参必须是地址常量或变量局部变量-内部变量l定义：在函数内定义，只在本函数内有效l说明：umain中定义的变量只在main中有效u不同函数中同名变量，占不同内存单元u形参属于局部变量u可定义在复合语句中有效的变量u局部变量可用存储类型：auto register static （默认为auto）float f1(int a) int b,c; .char f2(int x,int y) int i,j; main() int m,n; .a,b,c有效x,y,i,j有效m
21、,n有效例 不同函数中同名变量main() int a,b; a=3; b=4; printf(main:a=%d,b=%dn,a,b); sub(); printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub() int a,b; a=6; b=7; printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);例 复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;iN;i+) printf(%d ,ai);运行结果
22、：5 4 3 2 1例 复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;il外部变量说明： extern 数据类型 变量表；l外部变量定义与外部变量说明不同l若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽l外部变量可用存储类型：缺省 或 staticfloat max,min;float average(float array, int n) int i; float sum=array0; max=min=array
23、0; for(i=1;imax) max=arrayi; else if(arrayiy?x:y; return(z);main() extern int a,b; printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8;运行结果：max=13extern int a,b;int max() int z; z=ab?a:b; return(z);main() printf(max=%d,max();int a=13,b=-8;/*ch7_17.c*/int a=3,b=5;max(int a, int b) int c; c=ab?a:b; return(c);main()
24、int a=8; printf(max=%d,max(a,b);例 外部变量与局部变量运行结果：max=8int i;main() void prt(); for(i=0;i5;i+) prt();void prt() for(i=0;i5;i+) printf(“%c”,*); printf(“n”);例 外部变量副作用运行结果：*v变量的属性l数据类型：变量所持有的数据的性质（操作属性）l存储属性u存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区u生存期：变量在某一时刻存在-静态变量与动态变量u作用域：变量在某区域内有效-局部变量与全局变量v变量的存储类型lauto -自动型lregister-
25、寄存器型lstatic -静态型lextern -外部型v变量定义格式: 存储类型 数据类型 变量表;6.7 变量的存储方式动态存储方式与静态存储方式v变量是对程序中数据的存储空间的抽象如: int sum; auto int a,b,c; register int i; static float x,y;动态变量与静态变量v存储方式l静态存储：程序运行期间分配固定存储空间,变量定义时就分配存储单元并一直保持不变，直至程序结束。l动态存储：程序运行期间根据需要动态分配存储空间v内存用户区程序区静态存储区动态存储区全局变量、局部静态变量形参变量局部动态变量v生存期l静态变量:从程序开始执行到程序
26、结束l动态变量:从包含该变量定义的函数开始执行至函数执行结束自动变量v是C语言程序中使用最广泛的，用auto作存储类别的声明，可省略v特点l作用域仅限于定义该变量的结构中l属于动态存储方式l不同的结构中允许使用同名的变量而不会混淆例 auto 变量的作用域main() int x=1; void prt(void); int x=3; prt(); printf(“2nd x=%dn”,x); printf(“1st x=%dn”,x);void prt(void) int x=5; printf(“3th x=%dn”,x);运行结果：3th x=52nd x=31st x=1x=1作用域x
27、=1作用域x=3作用域x=5作用域静态局部变量v可使函数中局部变量的值在函数调用结束后保留下来（即占用的内存单元不释放），在下一次调用该函数时使用。用static进行声明v特点l在函数内定义，属于静态存储类别，在静态存储区分配存储单元；作用域与自动变量相同l只赋初值一次，以后每次调用函数时不再重新赋初值，保留上次调用结束时的值。l静态局部变量，编译时自动赋初值0（数值变量）或空字符（字符变量）；自动变量不赋初值，其值不确定l静态局部变量在函数调用结束后仍然存在，但其他函数不能引用它，但再次调用定义它的函数时，又可继续使用。main() void increment(void); increme
28、nt(); increment(); increment();void increment(void) int x=0; x+; printf(“%dn”,x);例 局部静态变量值具有可继承性运行结果：1 1 1main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void) static int x=0; x+; printf(“%dn”,x);运行结果：1 2 3寄存器变量v使用CPU中的寄存器存放的数据，用register作存储类别的声明v特点l只有局部自动变量和形式参数可以作为
29、寄存器变量l数量以2个为宜l局部静态变量不能定义为寄存器变量对一个变量只能声明为一种存储类别对一个变量只能声明为一种存储类别外部变量： 外部变量是在函数的外部定义的，作用域为从变量的定义处开始到本程序文件的结束，在此区域内，全局变量可以为程序中各个函数所引用，编译时将外部变量分配在静态存储区。用extern声明外部变量v在一个文件内声明外部变量int max(int x，int y) /*定义max函数*/int z；return(z);z=xy? x:y；main（）extern int A,B； /*外部变量声明*printf(%d，max(A,B)；int A=13，B=-8 /*定义外
30、部变量*/运行结果如下：13用extern声明外部变量v在多文件的程序中声明外部变量文件filel.c中的内容为：int A; /*定义外部变量*/Main( )int power (int)； /*对调用函数作说明*/int b=3,c,d,m；printf(enter the number a and its power m:n);scanf(%d，%d，&A，&m);c=A*b；printf(%d*%d=%d,A,b,c);d=power(m);printf(%d*%d=%d,A,m,d)；本程序的作用是给定b的值，输入A和m，求Ab和Am的值。文件file2.c中的内容为:extern
31、 A; /*声明A为一个定义的外部变量*/power(int n)int i, y=1；for(i=1；i=n；i+)y*=A；return(y)；例 引用其它文件中的外部变量int global;extern float x;main() int local;.extern int global;static int number;func2().float x;static int number;func3() extern int global;.file1.cfile2.cfile3.cmain() void gx(),gy(); extern int x,y; printf(“1:
32、x=%dty=%dn”,x,y); y=246; gx(); gy();void gx() extern int x,y; x=135; printf(“2: x=%dty=%dn”,x,y);int x,y;void gy() printf(“3: x=%dty=%dn”,x,y);例 用extern扩展外部变量作用域运行结果：1: x=0 y=02: x=135 y=2463: x=135 y=246用static声明外部变量 外部变量只限于被本文件引用，而不能被其他文件引用file1.c file2.cstatic int A； extern int A；main（） main（） A=
33、A*n； 关于变量的声明与定义 建立存储空间的声明称定义，把不需要建立存储空间的声明称为声明。例： main( ) extern A； : : int A;下列用法是否正确？int a；static a；变量存储类型静态动态存储方式程序整个运行期间函数调用开始至结束生存期编译时赋初值，只赋一次每次函数调用时赋初值自动赋初值0或空字符不确定未赋初值静态存储区动态区存储区寄存器局部变量外部变量作用域定义变量的函数或复合语句内本文件其它文件u局部变量默认为auto型uregister型变量个数受限,且不能为long, double, float型u局部static变量具有全局寿命和局部可见性u局部s
34、tatic变量具有可继承性uextern不是变量定义,可扩展外部变量作用域register局部staticauto外部static外部存储类别例 文件file1.cint a;main( ) . . f2; . f1; .f1( ) auto int b; f2; .f2( ) static int c; C作用域b作用域a作用域mainf2f1mainf1f2maina生存期:b生存期:c生存期:例 变量的寿命与可见性#include int i=1;main() static int a; register int b=-10; int c=0; printf(-MAIN-n); prin
35、tf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); c=c+8; other(); printf(-MAIN-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); i=i+10; other();other() static int a=2; static int b; int c=10; a=a+2; i=i+32; c=c+5; printf(-OTHER-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); b=a;-Main-i:1 a:0 b:-10 c:0 -Other-i:33 a:4 b:0 c:15
36、-Main-i:33 a:0 b:-10 c:8-Other-i:75 a:6 b:4 c:15全局i1main: a0b:-10registermain:c0静态存储区动态存储区other: a2other: b0other: c10843315443other: c10675156内部函数（又称静态函数）l定义：在函数名和函数类型的前面加static标识符static int fun(int a,intb)l说明：函数只能被本文件中的其他函数所调用，而不能被其他源文件中的函数调用6.8 内部函数和外部函数（根据函数能否被其它源程序文 件调用划分）外部函数l定义：在函数名和函数类型的前面加extern标识符，也可省略；声明时在原型前加extern标识符,也可省略extern int fun(int a,intb)l说明：函数可以被其他源文件中的函数调用，函数默认的都是外部的