库函数函数的定义与返回值.ppt

1、第七章函数,库函数、 函数的定义与返回值 函数的调用、 函数的说明 调用函数和被调用函数间的数据传递 函数的递归调用、 程序举例,第七章 函数,在解决一个比较复杂的实际问题时，不可能把所有要完成的任务全都写在main函数中。这时，程序往往由一个main函数和若干个其它函数组成，每个函数各自完成相对独立的部分功能。,在前面的章节中，我们编写的程序都是由一个main函数来组成，在main函数中调用过scanf、printf等系统函数。,模块化的程序设计方法,函数间相互调用的示意,main() f1() f11() f1(); f11(); f12() f2(); f12(); f2() f21()

2、 f21(); ,函数的分类,从函数形式 无参函数 有参函数?我们学习过哪些无参函数和有参函数？,从用户角度 标准函数（库函数）：由系统提供 用户自定义函数,库函数由系统提供，用户只要按照要求的格式正确调用即可。不同的C编译系统提供的库函数有些不同。,7.1 库函数,使用库函数应注意的问题： 1、调用库函数时要用include命令将相关的头文件包含进来。 如：调用数学函数，用include math.h | 调用输入输出函数，用include stdio.h | 调用字符函数，用include ctype.h | 2、库函数调用的一般形式： 函数名(参数表) 要注意函数的功能、参数的个数与类型

3、、函数值的类型。 如：求平方根的函数sqrt的形式是：double sqrt (double x),3、库函数调用以两种方式出现。 其一：出现在表达式中，即作为表达式的一部分参与运算。 如：计算y=x2.5+1.3，则通过以下语句调用来实现。 y=pow(x,2.5)+1.3; 其二：独立的语句，即调用函数后加一分号。 如：printf(*n); 4、调用库函数时，要注意参数的一些特殊要求。如三角函数要求自变量参数用弧度表示，开平方函数要求自变量参数的值大于或等于0。,使用库函数应注意的问题(续),函数返回值的类型 缺省int型 无返回值: void,函数体,函数类型 函数名（形参类型说明表）

4、 说明部分 执行部分 ,7.2 函数的定义和返回值,1. 函数定义的一般格式,现代风格:,多个形参说明之间要用逗号隔开,没有形参时，这一对括号不能省略,合法标识符,如果函数的类型不是void，函数体最后要用return语句去返回一个值,例1 有参函数（现代风格） int max(int x,int y) int z; z = xy?x:y; return(z); ,例3 无参函数 void printstar( ) printf(*n); 或 void printstar(void ) printf(*n); ,函数的定义示例,例4 空函数 void dummy(void) ,函数体为空 (留

5、待以后补充),int max2(int x , int y) /*现代风格*/ int max; if(xy) max = x; else max = y; printf(max(max2)=%dn,max); return(max); void main() int a,b,max; scanf(%d,%d, ,例 函数的定义,形参和函数体中定义的变量只在函数被调用时才临时分配存储单元，当退出函数时，这些存储单元全部被释放（称为局部性，因而与其它函数中的变量同名不会引起混淆）。,main()时，main函数是什么类型的？,可改写为max=xy?x:y;,形参,实参,函数与函数之间是平等的,v

6、oid main() int max2(int x , int y) int z; if(xy) z=x; else z=y; return(z); int a,b,max; scanf(%d,%d, ,函数的定义是平行的,不能在一个函数的内部再定义其它函数。即每个函数都是一个相对独立的模块，不能在写某一个函数时又包含了另一个函数的定义（main函数的执行时有一点点小的特权！）。,返回语句 形式return(表达式)；或 return 表达式; 或 return; 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 说明： 函数中可以有多个return语句，但只有其中的一个r

7、eturn语句能够得到执行 若函数中没有return语句，或者是一个不带表达式的return语句，则该函数结束时自动返回调用函数一个不确定的值 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 void型函数：明确说明函数没有返回值,2. 函数的返回值,int max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z); main() float a,b; scanf(%f,%f, ,例 函数返回值类型转换,main() int a,b,max; scanf(%d,%d, ,例 函数可以有多个return语句,注意

8、：在C语言中，函数名不能被赋值，只能通过return语句返回一个值。,int max2(int x,int y) max2= xy?x:y ; ,printstar() printf(*n); main() int a; a = printstar(); printf(a=%dn,a); ,输出：a=10,例 函数带回不确定值,printstar()是什么类型？,void型函数：明确说明函数没有返回值,#include /*void*/ printstar() printf(*#*n); main() int a; a=printstar(); a=printstar(); printf(a=

9、%dn,a); ,void printstar() printf(*n); main() int a; a = printstar(); printf(a=%d,a); ,编译错误！,（VC+）error C2120: void illegal with all types,说明： (1) 调用函数时，其名字必须与定义的名字相同。 (2) 函数调用时的实参只写名字不需要在名字前再带实参类型。 如上面main函数中对max2函数的调用不能写成： max = max2(int a,int b);, 7.3 函数的调用1. 函数调用的一般形式： 函数名(实参表);,说明： (3) 实参与形参，个数应

10、一致。若实参少，则必有形参未得到值(不确定值)，影响结果。若实参多，则多余的无效（TC）。 如：c=max2(3); 则c的值为：761(随机值) 若：c=max2(3,5,8); 则c的值为： 5 (4) 实参与形参的类型应一一对应相匹配。若不匹配，程序仍能运行，但得不出正确结果（TC）。 如：c=max(3.0,5.0); 则c的值为： 0 若：c=max(3L,5L); 则c的值为： 3,函数调用说明(续),(5) 函数必须先定义，后调用。 将要被调用的函数定义在前，调用在后。返回值类型为int或char的函数可例外。 (6) 函数可直接或间接地自己调用自己（递归调用，在7.6节介绍）,

11、函数调用说明(续),(7) 实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C 自右向左）,#include stdio.h void main() int p=2; printf(%d,%d,%dn,p,+p,p); /*TC: 3,3,2 VC: 3,3,2*/,#include stdio.h void main() int p=2; printf(%d,%d,%dn,p,p+,p); /*TC: 3,2,2 VC: 2,2,2*/,2. 函数调用的方式,1. 函数表达式： 例 m=max(a,b)*2; 2. 函数语句： 例 printstar(); printf(Hello,World!n

12、); 3. 函数参数： 例 printf(%d ,max(a,b); m=max(a,max(b,c);, 7.4 函数的说明,在C语言中，除了主函数外，对于用户定义的函数要遵循“先定义，后使用”的规则。凡是未在调用之前定义的函数，C编译程序默认函数的返回值为int类型。对于返回值为其它类型的函数，若把函数的定义放在调用之后，应该在调用之前对函数进行说明（或称为函数原型说明）。,C语言对被调用函数要求： 必须是已存在的函数 库函数: #include 用户自定义函数: 函数类型说明,1. 函数说明一般形式,函数说明语句 作用：告诉编译系统max2函数是float类型的、有2个float类型的参

13、数。,可选,在VC中不允许,说明,(1)函数说明可以是一个独立的语句;如上面例子中就是采用独立语句的形式。 (2)函数说明中的形参名是一种虚设，它们可以是任意的用户标识符，既不必与函数首部中的形参名一致，又可以与程序中的任意用户标识符同名。因此，参数名也可以省略。 如上面的例子中函数说明可写成： float max2(float,float);,(3)注意函数定义与函数说明是不同的，定义是写出函数的完整形式，而说明是告诉系统此函数的返回值类型、参数的个数与类型，便于编译时进行有效的类型检查。,(4)若函数的返回值类型为int或char，则可以不进行函数说明（系统默认）。但是使用这种方法时，系统

14、无法对参数的类型做检查。若调用函数时参数使用不当，在编译时也不会报错。因此，为了程序清晰和安全，建议都进行说明为好。,(5)若被调函数的定义出现在主调函数之前，也可以不进行函数说明。 (6)有些系统(如Borland C+、VC+等)要求一定要用函数说明指出函数类型和形参类型，并且对void和int型函数也要进行函数说明。,例 函数说明举例,2.函数说明的位置,(1)放在调用函数的说明部分（只有此调用函数能识别被调用函数）。可以是独立语句，也可与其它变量的定义放在同一个语句中。 如上面的用法也可以如下形式的语句： float a,b,c,max2(float,float); (2) 放在所有函

15、数的外部，被调用之前。（此时函数说明的后面所有位置上都可对该函数进行调用）。,float max2(float,float); main() float a,b,c; scanf(“%f%f”, float max2(float x,float y) ,函数说明放在所有函数的外部,例 函数说明举例,(3)调用库函数时，要在程序的开头使用 命令：#include 来包含相关的头文件，就是因为头文件中包含了这些库函数的原型说明。,形参与实参的概念 形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名 实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式,7.5 调用函数和被调用函数之间的数据传递,形参:x,y 形

16、参必须指定类型;,实参:a,b 实参: a+5,100,(1) 实参表达式也可以是变量或常量，但必须有确定的值; (2) 要求形参与实参类型一致，个数相同(多:略/少:随机值); (4) 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; (5) C语言的参数传递方式 值传递方式：函数调用时,系统临时为被调函数的形参分配存贮单元,并将实参的值复制到形参中；当被调函数结束时，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值。 特点：单向的值传递(数值或地址值)。,有关参数传递的几点说明,x,1.2,1.2,1.728,1.变量作为参数(单向的数值传递),Cube kju:b n.

17、立方体, 立方,main() void swap(int , int); int x=10,y=20; printf(“(1)x=%d y=%dn”,x,y); swap(x,y); printf(“(4)x=%d y=%dn”,x,y); void swap(int a, int b) int t; printf(“(2)a=%d b=%dn”,a,b); t=a; a=b; b=t; printf(“(3)a=%d b=%dn”,a,b); ,例7.1 函数参数之间的单向传递,程序运行结果为： (1)x=10 y=20 (2)a=10 b=20 (3)a=20 b=10 (4)x=10 y

18、=20,main( ) void ex(int z,int y,int x); int x=10,y=20,z=30; printf(“(1)x=%d y=%d z=%dn”,x,y,z); ex(y,z,x); void ex(int x,int y,int z) printf(“(2)x=%d y=%d z=%dn”,x,y,z); ,例7.2 实参向形参按位置传递数据,程序运行结果为： (1)x=10 y=20 z=30 (2)x=20 y=30 z=10,函数说明语句 形参名是一种虚设,函数调用语句确定实参顺序,函数定义 确定形参顺序,实参向形参按位置传递数据,补充例题,当数组名作为函

19、数参数时，要求实参和形参都用数组名(或指针变量，第十章作介绍)。 由于数组名的值就是数组在内存中分配的存储空间的首地址，这种方法称之为“传址调用”方式。 当把实参数组名的值(首地址)传给形参数组名后，由于形参数组名也代表首地址，这样实参数组和形参数组的首地址相同，即实参数组和形参数组占用相同的存储空间。在被调函数中，形参数组中各元素的值如果发生变化，就会使实参数组元素的值同时也发生变化。在函数调用结束后，虽然形参数组已不复存在，但实参数组元素的值已发生变化，可以在主调函数中进行使用。,2.数组名作为参数,(单向的地址值传递),例7.3 选择法排序,对N个数排序的算法步骤如下： (1)在N个数中

20、寻找最小值，然后把这个最小值与最前面的那个数交换位置。,(2)排除最前面的那个数(i=i+1)，在余下的N-1个数中寻找最小值，然后把这个最小值与最前面的那个数交换位置。 如此循环，直到最后只剩一个数(i=N-1)时结束。,对10个数排序的算法步骤演示如下：,下标: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,对10个数排序的算法步骤演示如下：,下标: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,总结：10个数排序，需要进行九次的上述操作。 若有N个数需要排序，则需要进行N-1次的上述操作。,10个数排序的完整程序如下：,void sort(int a10) int i,j,k,t; for(i=0;

21、i9;i+) k=i; for(j=i+1;j10;j+) if(ajak) k=j; t=ak; ak=ai; ai=t; ,main() int i,x10=5,7,4,2,8,6,1,9,0,3; printf(the original array:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d,ai); printf(n); sort(x); printf(the sorted array:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d,ai); printf(n); ,程序运行结果为： the original array: 5 7 4 2 8 6 1 9 0

22、 3 the sorted array: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,例7.4 将一个数组中的n个数据按颠倒的顺序重新存放,解题思路为：借助于一个临时变量，将a0与an-1对换，再将a1与an-2对换，直到将a(n-1)/2-1与an-int(n-1)/2)-1对换。 程序采用循环来实现，设二个“位置指针变量”i和j，i的初值为0，j的初值为n-1，将ai与aj交换，然后使i的值加1，j的值减1，再将ai与aj交换，直到i=m为止。m=(n-1)/2为“中间位置”。见图7.2所示。,i=0,j=n-1,i=1,j=n-2,m=(n-1)/2,数组逆序程序,void inv(int

23、x ,int n) int t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; ,main() int i,a10=10,20,90,100; printf(The original array:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d ,ai); printf(n); inv(a,10); printf(The array has been inverted:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d ,ai); printf(n ); ,程序运行结果为： The original arr

24、ay: 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 The array has been inverted: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10,void inv(int x ,int n) int t,i,j=n-1; for(i=0;ij;i+,j-) t=xi; xi=xj; xj=t; ,例7.5 求二维数组每行元素的平均值,void lineave(int x 4,float y ,int n) int i,j,s; for(i=0;in;i+) s=0; for(j=0;j4;j+) s=s+xij; yi=s/4.0;/*书印错: bi

25、=s/4.0*/ ,main() int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12; int i,j; float b3; lineave(a,b,3); for(i=0;i3;i+) for(j=0;j4;j+) printf(“%4d”,aij); printf(“ ave:%6.2dn”,bi); ,程序运行结果为： 1 2 3 4 ave: 2.50 5 6 7 8 ave: 6.50 9 10 11 12 ave: 10.50,1. 嵌套调用 C规定：函数定义不可嵌套，但可以嵌套调用函数,7.6 函数的嵌套与递归调用,#include int dif(int x,

26、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, ,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); ,例 求三个数中最大数和最

27、小数的差值,例 用弦截法求方程根,运行情况： Input x1,x2: 2,6 A root of equation is 5.0000,函数的嵌套举例,2.递归调用 定义:函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用,说明 C编译系统对递归函数的自调用次数没有限制 每调用函数一次，在内存堆栈区分配空间，用于存放函数变量、返回值等信息，所以递归次数过多，可能引起堆栈溢出,int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z); ,#include int fac(int n) int f; if(n=0|n=1) f=1; else f= fac(n-1)*n; r

28、eturn(f ); main() int n, y; printf(Input a integer number:); scanf(%d, ,int fac(int n) /*更完善的阶乘函数*/ int f; if(n0) printf(n0,data error!); return(-1); if(n=0|n=1) f=1; else f= fac(n-1)*n; return(f ); ,递归方法的要点： 1.递推公式 f n = f n-1*n 2.结束条件。 n=0|n=1,例7.6用递归的方法求n的阶乘,#include int fib(int n) int f; if(n=1|

29、n=2) f=1; else f= fib(n-2)+fib(n-1); return(f ); main() int n, s; printf(Input a integer number:); scanf(%d, ,递归方法的要点： 1.递推公式 f n = f n-2+ f n-1 2.结束条件。 n=1|n=2,例7.7 用递归实现斐波那契数列,#include math.h int isprime(int); main() int x; scanf(%d, ,编写函数isprime(int n)用来判断自变量n是否为素数，若是，函数返回1，否则返回0。,isprime(int n)

30、int i, flag=1; for(i=2;i=sqrt(n);i+) if(n%i=0) flag=0;break; return (flag); ,isprime(int n) int i, flag=1; for(i=2;i=sqrt(n) ,7.7 函数程序举例例7.8,#include math.h int isprime(int); void even(int); main() int a; printf(Enter a even number:); scanf(%d, isprime(int n) ,例7.9 编写函数，验证任意偶数为两个素数之和并输出这两个素数。,程序运行结果

31、为： Enter a even number:10 10=3+7,例7.10 利用梯形法求定积分,利用梯形法求定积分,double integ(double a,double b) double s,x,h,f(double); int n=100,i; h=fabs(b-a)/n; s=(f(a)+f(b)/2.0; for(i=1;i=n-1;i+) x=a+i*h; s=s+f(x); ruturn s; double f(double x) return sin(x); ,#include math.h double integ(double a,double b); main() d

32、ouble s; s=integ(0.0,10.0); printf(s=%fn,s); ,程序运行结果为： s=1.837539,例7.11 编写函数统计输入的一行字符中出现的每个小写字母的个数。,#include stdio.h #include string.h void countch(char c,int b); void main() char c,ch81; int b26=0; gets(ch); countch(ch,b); for(c=a;c=z;c+) printf(%c:%d,c,bc-97); if(c-97+1)%10=0)printf(n); ,void countch(char c,int b) int k,l; l=strlen(c); for(k=0;k=a ,程序运行结果为： this is a statistics program! a:3 b:0 c:1 d: