第5章函数(C语言基础).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章 函数,5.1,函数的基本概念,1),除,main,外,其它为系统函数、自编函数,系统函数：,由系统提供，放在不同的头文 件中，用户可调用。,自编函数：,由用户按语法规则编写。,C,程序由一个,main,和任意个函数组成。,2),除,main,函数,外,其它函数可相互调用,main(),a,b,c,d,x,z,3),函数不可嵌套定义,但可以嵌套调用。,4),函数分为有参与无参函数,5),程序从,main,开始执行,最后又回到,main,函,数结束。,例,5.1,int,max(int,a,int,b),if(a,b)return,a;,else return b;,void main(),int,max(int,a,int,b);,int,x,y,z,;,printf(input,two numbers:n);,scanf(%d%d,&x,&y,);,z=,max(x,y,);,printf(maxmum,=%,d,z,);,5.2,函数的定义,返回类型符,函数名,(),说明部分,语句,1.,无参函数,定义形式,注意：,返回类型符表示函数的返回值类型。,例,:,void Hello(),printf,(,Hello,world,n);,这里，,Hello,为函数名，,Hello,函数是一个无参函数，当被其它函数调用时，输出,Hello world,字符串。,类型标识符,函数名,(,形参表列,),形参说明,说明部分,语句,2.,有参函数,定义形式,例,:,求二数之最大值,int,max(x,y),int,x,y;,int,z;,z=xy?x:y;,return(z),；,用,return,语句，返回函数的值。,或：,int,max(,int,x,int,y),int,z;,z=xy?x:y;,return(z),；,5.3,函数的调用,5.3.1,形式参数和实际参数,函数的参数分为形参和实参两种。,形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。,实参出现在主调函数中，发生函数调用时，主调函数把实参的值传送给被调函数的形参从而实现主调函数向被调函数的数据传送。,形参与实参,调用时,:,实参值,单向,传递,形参。,函数被调用时，临时分配单元给形参,调用完毕，这些单元被释放。,注,:,实参可为表达式,只传递表达式的值。,实参,:,出现在调用函数中，形参,:,出现被调用函数中。,实参、形参类型一致。,可在形参表列中对形参说明。,例,5.3,：,void main(),int,k,n,;,printf(input,numbern);,scanf(%d,&n,);,k=,s(n,);,printf(n,=%,d,k,=%,dn,n,k,);,int,s(int,m),m=m+1,return m;,本程序运行时，输入,5,，运行结果为：,n=5,k=6,在执行函数过程中，形参,m,的值变为,6,。返回主函数之后，输出实参,n,的值仍为,5,。可见实参的值不随形参的变化而变化。,思考：程序做如下改动，会出现什么问题？,如果将程序第,7,行改为,printf(n,=%,d,k,=%d,，,m=%,d,n,k,m,);,如果将程序第,6,行改为,k=,s(n,，,n);,如果删除程序中的,scanf(%d,&n,);,例,5.4,：请分析程序的运行结果。,#,includestdio.h,void main(),int,a=3,b=5;,swap(a,b,);,printf(a,=%,d,b,=%,dn,a,b,);,swap(int,x,int,y),int,temp;,temp=,x;x,=,y;y,=temp;,printf(x,=%,d,y,=%,dn,x,y,);,5.3.2,函数的调用,语言中，函数调用的一般形式为：,函数名,(【,实际参数表,】),对无参函数调用时则无实际参数表。实际参数表中的参数可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式。各实参之间用逗号分隔。,函数调用的方式一般有两种,:,函数表达式,:,函数作为表达式中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。,函数语句,:,函数调用的一般形式加上分号即构成函数语句,例,5.5,求二实数之和,#include float add(float x,float y)/*,函数定义*,/float z;z=,x+y,;return z;main()float a,b,c,；,scanf(“%f,%,f”,&a,c=,add(a,b);/*,函数调用*,/,printf,(sum=%f,；,c);,其中,c=,add(a,b,),是一个赋值表达式，把,add,的返回值赋予变量,c,。,例,5.6,#,includestdio.h,void,printstar,(),printf(n,*n);,void,print_message,(),printf(How,do you do!n);,void main(),printstar,();,print_message,();,printstar,();,程序运行结果为,:,*,How do you do!,*,函数,printstar,和,print_message,都没有返回值,调用时函数名后直接加分号作为语句,5.3.3,函数声明：,一般的函数被调用之前必须做出说明：,例,1:,求二实数之和,#include main(),float add();,/*,函数说明*,/,float a,b,c,；,scanf(,“,%f,%f,”,c=add(a,b);,/*,函数调用*,/,printf,(,sum=%f,；,c);,说明格式：,类型符,函数名,();,float add(float x,float y,);,/*,函数定义*,/,float z;,z=x+y;,return z;,可省略函数说明的几种情况：,当返回值为整型、字符型。,函数的定义放在,main,（）,函数之前。,例,2:,求二实数之和,(,将例,1,程序改写如下,:),#include,float add(float x,float y,);,/*,函数定义*,/,float z;z=x+y;return z;,main()float a,b,c,；,scanf(,“,%f,%f,”,c=add(a,b);,/*,函数调用*,/,printf,(,sum=%f,；,c);,5.3.4,函数返回值,变量等,通过,return,语句将返回值传给函数名,可有多个,return.,返回值类型为函数类型。一般,return,中的返回值类型应与函数定义时的类型一致，不一致时,以函数定义类型为准。,return(,表达式,);,由函数名只能得到一个返回值。,不返回函数值的函数，可以明确定义为,“,空类型,”,，类型说明符为,“,void,”,。函数被定义为空类型后，函数中的,return,语句不能带有表达式,例,5.8,：,#include main(),int,s;,s=f();,printf(%d,s,);,int,f(),int,i=1,sum=0;do sum=sum+i;i+;while(i=100);,return sum;,思考：,如何考虑将函数设计为有参数或无参数,函数的通用性,如何设定函数的返回值,例,5.9,：,#include main(),int,m,s,;,scanf(“%d”,&m,);,s=,f(m,);,printf(%d,s,);,int,f(int,n),int,i=1,sum=0;do sum=,sum+i,;i+;while(i=n);,return sum;,5.4,嵌套调用,函数不能嵌套定义，但可以嵌套调用。,a():,调用,b :,b(),:,main :,调用,a :,嵌套调用,:,调用一个函数的过程中又调用,另一函数,例,5.11,计算,s=5,2,!+8,2,!,本题可编写两个函数，一个是用来计算平方值的函数,f1,，另一个是用来计算阶乘值的函数,f2,。,long f1(int p),int,k;,long r;,long f2(int);,k=p*p;,r=f2(k);,return r;,long f2(int q),long c=1;,int,i;,for(i,=1;i=,q;i,+),c=c*i;,return c;,main(),int,i;,long s=0;,for(i=5;i=8;i=i+3),s=s+f1(i);,printf,(ns=%ld,n,s,);,例,5.12,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,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(r1),当条件成立,调用递归,否则结束。,例,5.13:,求,n!,1.,从数学上定义,2.,程序,:,#include long,fac(int,n),/*,函数定义,计算,n,！*,/,long f;,if,(n0),printf(,input,error!n,);,else,if,(n=0 n=1)f=1;,else,f=,n,fac(n,1);return(f);,main(),int,n;,long y;,printf(,input,a integer!,),scanf,(,%d,y=,fac(n,);,/*,函数调用,计算,n,！*,/,printf(,%d,!=%15ld,n,y);,3.,执行过程,:,设,:,输入,5,(,n,=5),第一次调用：,y=fac(5),返回：,y=5fac(4),main(),y=5,fac(4);,fac(4),f=4,fac(3);,return f;,fac(3),f=3,fac(2);,return f;,fac,=4!,n=4,n=3,fac,=3!,fac(2),f=2,fac(1);,return f;,fac(1),f=,f(1);,return f;,n=1,fac,=1,n=2,fac,=2!,简化表示为：,n=1,n=2,n=3,n=4,fac,=4!,fac,=3!,fac,=2!,fac,=1,n=5,当变成机器代码时,将其拉成直线,(,线性程序代码,),。,例,5.14,递归计算,x,的,y,次方,#include,int,power(int,x,int,y)/*,计算,x,的,y,次方的递归函数*,/,if(y,=0)return 1;/*,任何不等于,0,的数的,0,次方为,1*/,return x*,power(x,y-1);,void main(),int,x,y;,printf,(,请输入,x,和,y,：,);,scanf(%d%d,printf(%d%d,=%,dn,x,y,power(x,y);,例,5.15:,汉诺塔,(Hanoi),问题,B,C,问题,:,将,A,塔上,n,个盘子移至,C(,借助于,B),。,移动时,保证三个塔始终是大盘在下,小盘在上。,A,n,个盘子,必须用递归方式解决,1),先将,A,塔,n,1,个盘子借助于,C,移至,B,上,2),将,A,上剩下的一个移至,C,上.,3),将,B,上,n 1,个盘子借助于,A,移至,C,上.,可以看到:,1)、3)为同一问题,都为,n 1,个盘子借助于一个,空塔移至另一塔上。,程序如下：,#include,void move(char,getone,char,putone,),/*,函数定义*,/,printf,(“%c%cn”,getone,putone,);void,hanoi,(,int,n,char one,char two,char three),/*,将,n,个盘从,one,借助,two,，,移到,three*/,if(n=1)move(one,three);else,hanoi,(n1,one,three,two);move(one,three);,/*,函数调用*,/,hanoi,(n1,two,one,three);,main(),int,m;,printf,(input the number of,diskes,:);,scanf,(%d,printf,(The step to moving%3d,diskes:n,m);,hanoi,(m,A,B,C);,/*,函数调用*,/,运行情况如下：,input the number of diskes:3,The step to moving 3,diskes,:,A,C,A B,C B,A C,B A,B C,A C,在程序中有两个函数,:,move(,getone,putone,),表示从,getone,塔移一个盘子至,putone,塔,hanoi(n,one,two,three),表示,n,个盘子从,one,塔借助于,two,塔(空)移至,three,塔。,调用时塔用字符常量,A,B,C,表示。,5.6,变量的存储类别和作用域,5.6.1,局部变量与全局变量,一、局部变量,凡在函数,(,含,main,函数)内部定义的变量称为局部变量。,局部性:,局部变量仅在函数内部有效。,1.不同的函数可具有同名的变量,它们占不同的内存单元,互不影响。,2.形参为局部变量。,3.在复合语句中可定义仅复合语句中有效的临时变量。,二、全局变量,例,:,int,p=1,q=5;,float f1(a),int,a;,int,b,c;,char c1,c2;,p,q,的作用范围,c1,c2,的作用范围,一个源文件中,在所有函数之外定义的变量为全局变量。,有效性,:,自定义位置开始至文件结尾全部有效。,char f2(x,y);,int,c,y;,int,i,j;,main(),1.,全局变量所作用到的函数，相当于这些函数的公共变量。于是,当一个函数对其值进行改变后,另一个函数使用该变量的值亦相应改变。,好处,:,函数之间值传递。,2.,不要随意使用全局变量。一是始终占据内存单元；二是由于函数依赖于外部定义的变量，减少了通用性。,3.,不在作用域内函数。若使用全局,(,外,),变量，需在函数体内加上,extern,保留字。,4.,全局和局部变量同名时,局部变量有效。,float f1(x),int,x;,extern,int,a,b;,int,a,0,b=1,；,main(),a,b,作用域,例,5.16,#include,int,max(,int,x,int,y),int,z;,z=xy?x:y;,return z;,void main(),extern,int,a,b;/*,全局变量外部说明*,/,printf,(%,dn,max(,a,b,);,int,a=10,b=5;/*,全局变量定义*,/,例,5.17,输入正方体的长宽高,l,w,h,。求体积及三个面,x*,y,x,*,z,y,*z,的面积。,int,s1,s2,s3;,int,vs,(,int,a,int,b,int,c),int,v;,v=a*b*c;,s1=a*b;,s2=b*c;,s3=a*c;,return v;,main(),int,v,l,w,h,;,printf(ninput,length,width,and heightn);,scanf(%d%d%d,&l,&w,&h,);,v=,vs(l,w,h,);,printf(nv,=%d,s1=%d,s2=%d,s3=%dn,v,s1,s2,s3);,分析：为何将,s1,s2,s3,定义为全局变量？,例,5.18,外部变量与局部变量同名。,int,a=3,b=5;/*,a,b,为外部变量*,/,max(int,a,int,b)/*,形参,a,b,为内部变量*,/,int,c;,c=a,b?a:b,;,return(c,);,main(),int,a=8;/*a,为内部变量*,/,printf(%dn,max(a,b,);,5.6.2,变量的存储类别,变量的存储类别,程序区,静态存储区,动态存储区,数据,变量存放,内存分配,表达了一个变量存在的时间。,静态存储变量,:,存放于静态存储区,在程序整个运行过程中,始终占据固定的内存单元。,动态存储变量,:,存放于动态存储区,根据程序的运行状态,(,如：函数调用,),而临时分配的单元，且单元并不固定。,变量又可分为四种具体形式,2.,静态(,static),变量,3.,寄存器型变量,4.,外部(,extern),变量,前面学习的局部、全局变量均以上述方式中的一种形式存储。,1.,自动型变量,(auto),局部变量既可以静态方式,又可以动态方式存储。,动态方式,:auto,int,a,b;,局部变量,则:,a,b,为自动型，存入动态区。在该函数被调用时才分配单元，函数调用结束时释放。,auto,一般省略。以前用到的变量均为,auto,型,除,static,外。,若定义时赋初值，则程序运行中仅在第一次调用时赋初值，第二次调用不再赋初值，而是使用上一次调用的值。,则:,a,b,存入静态区。函数中的,a,b,始终占据固定存储单元。,静态方式,:,static,int,a,b;,#include,int,fac,(n),/*,函数定义*,/,int,n;static,int,f=1;f=f,n;return(f);,main(),int,i;for(i=1;i,b)?a:b,main(),int,x,y,max,;,printf(input,two numbers:);,scanf(%d%d,&x,&y,);,max=,MAX(x,y,);,printf(max,=%,dn,max,);,例,5.29,使用宏定义，计算半径为,2,、,4,、,6,、,8,、,10,时圆的面积和圆的周长,#include,#define PI 3.141592653,#define,AREA(R,)PI*(R)*(R),#define PERI(R)2*PI*(R),void main(),int,r;,for(r,=2;r=10;r+=2),printf,(,半径,=%2d,圆面积,=%,ft,r,AREA(r,);,printf,(,圆周长,=%,fn,PERI(r,);,5.7.2,文件包含,C,语言允许在一个文件预编译时,将另一个文件原封不动地包含进来。,当一组符号常量的定义为公用时，可作为一个独立的文件被其它文件包含。,目的:,当函数不在一个文件中，既可用,link,连接编译后的,obj,文件，也可用“文件包含”方式。,格式,:#include ,文件名,#include f2.c,main(),例,:,f1.c,f2.c,：,预编译后,:,：,main(),f1.c,为,f2.c,中的内容,再进行正式编译,1.,一个,include,只能写一个文件，包含多个文件需多个,include,只在,f1.c,中用#,include.,#include f2.c,#include f3.c,分别在,f1.c,f2.c,中用#,include,在,f1.c,中:#,include f2.c,在,f2.c,中:#,include f3.c,2.,当,f1.c,包含,f2.c,而,f2.c,又包含,f3.c,时，有两种包含形式:,3.,一般用,.h,扩展名命名被包含文件。,h,为,head,之意以与一般.,c,文件区别。如系统,stdio.h,.,系统.,h,文件在子目录,INCLUDE,下。,4.#include,后的文件名既可用,也可用，两者区别:,首先在当前目录中找,然后再去标准目录中找。,只在标准目录(,include,目录)中找。,5.,被包含文件和包含文件最后形成一个文件。因此,全局变量作用域为整个文件。不必用,extern,说明。,例,5.30,将头文件,format.h,包含在,example.c,文件中,文件,format.h,的内容,#define P,printf,#define NL n,#define F,%,7.2f,#define F1 F NL,#define F2 F F NL,文件,example.c,的内容,#include,#include,format.h,/*,将,format.h,文件中的代码放于此位置*,/,void main(),float x,y;,x=3.2378;y=2.4623;,PR(F1,x);,PR(F2,x,y);,