《函数与宏替换》PPT课件.ppt

1、第6章函数与宏替换,本章内容,6.1 模块化设计 6.2 函数的定义与调用 6.3 函数的递归调用 6.4 变量的存储类型、作用域 6.5 宏替换 6.6 综合应用,6.1模块化设计,模块化设计思想 把一个大问题分解成若干个比较容易求解的小问题，然后分别求解 模块设计原则 模块独立 功能单一。 模块间的联系力求简单。 数据局部化。 模块的规模要适当 分解模块要注意层次,6.2函数的定义与调用,6.2.1标准库函数 math.h头文件中函数：abs()、sin()、cos()、exp()、fabs()、floor()、rand()等 stdio.h头文件中函数：fgets()、fopen()、f

2、printf()、fputc()、gets()、puts()、fread()、getchar() 、putchar()、open()、close()、printf()、scanf()等 ctype.h头文件中函数： isalnum()、isalpha()、ispunch()、isspace()、isupper()、isxdigit()等 string.h头文件中函数：strcat()、strchr()、strcmp()、strcpy()、strlen()、strlwr()、strncat()、strncpy()、strstr()、strupr()等,6.2.2函数的定义,类型说明符 函数名称

3、(形式参数类型及说明列表) /*以下为函数体*/ 局部变量声明部分 语句序列,int max(int n1,int n2) int t; if(n1n2) t=n1; else t=n2; return t;,函数的声明部分,类型说明符 定义了函数中return语句返回值的类型 省略类型说明符，函数返回一个整型值 函数没有返回值，可以定义为void 函数名称 遵循C语言标识符的命名规则 形式参数类型及说明列表 用逗号分隔的形式参数列表 每个列表项均由“类型说明符”和“形式参数名称”两部分组成 没有参数，括号仍然是必须要有的,函数体,和main函数一样，必须将变量声明语句和其它语句序列用括起来

4、如果有返回值，需要通过return语句返回 return语句的一般形式为： return(表达式); 或者 return 表达式; return语句有两个重要作用 返回一个值； 退出当前函数,6.2.3函数的调用,调用函数定义在主调函数之前，主调函数可以直接调用 被调用函数定义在主调函数之后，则需要在主调函数中声明被调用函数。 函数的声明格式 类型名 函数名称(形式参数类型列表); 注意： 函数声明语句后面需加分号。 在声明函数时，函数的参数名称可以省略，但参数类型不能省略，且参数类型的个数、类型、次序必须保持一致,main() int max(int,int); /*声明max函数，也可改为

5、 int max(int n1,int n2);*/ c=max(a,b); int max(int n1,int n2),函数的调用,无参函数调用的一般形式为： 函数名(); 有参函数调用的一般形式为： 函数名(实参表达式1,实参表达式2,) c=max(a,b); printf(“%d”,c,函数的嵌套调用,在C语言中，允许在定义一个函数时调用另外一个函数，则在该函数被调用的过程中将发生另一次函数调用,图6.2 函数的嵌套调用,例6.1】验证哥德巴赫猜想。猜想内容：任何一个大于4的偶数，都可以表示为两个素数的和,6.2.4参数的传递,形参和实参的概念 函数定义时使用的参数称之为形式参数，简

6、称形参 函数调用时使用的参数，称之为实际参数，简称实参 在函数调用时，实参的个数要和形参相等，而且类型必须一致，另外实参与形参出现的次序也要一一对应,程序举例,例6.2】输入两个数，输出两个数中的最大值 #include stdio.h main() int a,b,m; int max(int,int);/*声明max函数*/ printf(nPlease input two numbers(a,b):); scanf(%d,%d,形参和实参的特点,形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后则不能再使

7、用该形参变量。 实参可以是常量、变量、表达式、函数等，在进行函数调用时，它们必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此，应预先用赋值、输入等方法使实参获得确定值。 实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会产生类型不匹配的错误。同时，实参和形参具有一一对应的关系。 函数调用中发生的数据传送是单向的。即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。因此在函数调用过程中，形参的值无论怎么改变，实参中的值都不会变化,6.3函数的递归调用,函数在执行过程中对自己的调用称为函数的递归调用 在使用递归方法解决问题时，需要分成两个步骤 （1）递归的边界条件。也就是描述问题的最简单

8、情况，它本身不需要递归的定义，只需给出符合什么样的条件程序中止递归及中止递归时的返回值。 （2）寻找问题的规律。将问题转换为更简单的相同问题，然后向着递归边界条件的方向递归,程序举例,例6.3】利用递归的方法计算n,例6.4】有5个人坐在一起，问第5个人多少岁，他说比第4个人大2岁；问第4个人多少岁，他说比第3个人大2岁；问第3个人多少岁，他说比第2个人大2岁；问第2个人多少岁，他说比第1个人大2岁；最后问第一个人多少岁，他说是30岁，请问第5个人多少岁,例6.5】利用递归方法计算猴子吃桃的问题。有一天小猴子摘若干个桃子，当即吃了一半还觉得不过瘾,又多吃了一个。第二天接着吃剩下桃子中的一半，仍

9、觉得不过瘾又多吃了一个，以后小猴子都是吃尚存桃子一半多一个。到第10天早上小猴子再去吃桃子的时候，看到只剩下一个桃子。问小猴子第一天共摘下了多少个桃子,6.4变量的存储类型、作用域,6.4.1变量的作用域 局部变量 函数内作定义说明的，其作用域仅限于函数内部 注意问题： 主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，不能在其它函数中使用 形参变量是属于被调函数的局部变量，实参变量是属于主调函数的局部变量 允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆,全局变量,在函数外部定义的变量，也就是在程序的开头声明 全局变量定义形式为： extern 类型说明

10、符 变量名，变量名 extern可以省去不写 例如： int a,b; 等效于： extern int a,b; 注意问题： 全局变量在定义时就已分配了内存单元，全局变量定义可作初始赋值，全局变量说明不能再赋初始值，只是表明在函数内要使用某全局变量 全局变量可加强函数模块之间的数据联系，但同时也降低了函数的独立性。 在同一源文件中，允许全局变量和局部变量同名。在局部变量的作用域内，全局变量不起作用,程序举例,include stdio.h int a=8,b=4;/*定义全局变量a,b*/ void fun() int a,b;/*定义局部变量a,b*/ a=10; b=5; printf(f

11、un:a+b=%dn,a+b); main() fun(); printf(“main:a+b=%dn”,a+b); 上例的输出结果为： fun:a+b=15 main:a+b=12,6.4.2变量的存储类型,静态存储 在变量定义时就分配存储单元并一直保持不变，直至整个程序结束 分类 静态(static) 外部(extern) 动态存储 在程序执行过程中，使用它时才分配存储单元，使用完毕立即释放,自动变量,定义的一般形式为： auto 类型标识符 变量列表 其中，auto可以省略 自动变量的特点 作用域仅限于定义该变量的结构内 自动变量属于动态存储方式，只有在使用它，即定义该变量的函数被调用时

12、才给它分配存储单元，开始它的生存期 不同的结构中允许使用同名的变量而不会混淆,静态变量,定义的一般形式为： static 类型标识符 变量列表 例如：static int a; 特点：程序结束前不释放内存,程序举例,include int add() static int a=10;/*定义静态局部变量，并赋初值*/ a+=10; return a; main() int i; for(i=1;i=5;i+) printf(%d.add=%dn,i,add(); 运行上面的程序，输出的结果为： 1.add=20 2.add=30 3.add=40 4.add=50 5.add=60,外部变量,

13、声明外部变量的一般形式为： extern 类型标识符 变量列表 例如： /*f1.c*/ #include main() extern int num;/*声明外部变量num，表明在函数中将用到外部变量num*/ init(); printf(num=%dn,num); /*f2.c*/ int num;/*定义全局变量num*/ void init() num=100;,6.5 宏替换,6.5.1 宏替换 6.5.2 文件包含,6.5.1 宏替换,宏定义的功能是用一个标识符来表示一个字符串，标识符称为宏名 无参宏 无参宏定义的一般形式为： #define 例如： # define EX (x

14、*y+z) 注意事项： 在宏代换时，只是简单的将宏名代换为相应的表达式 ，注意括号的使用 宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏代换时又以该字符串简单的替换宏名，字符串中可以包含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查 宏定义不是说明或语句，在行尾不能加分号 宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束 源程序中双引号引起来的字符串常量中，若出现宏名，则预处理程序不对其作宏代换 宏定义允许嵌套 习惯上宏名用大写字母表示，以便于与变量区别,有参宏,有参宏定义的一般形式为： #define 宏名(形参表) 字符串 有参宏调用的一般形式为： 宏名(实参表)； 注意

15、事项： 有参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现 在有参宏定义中，形参不分配内存单元，因此不必作类型定义 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式 在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错,程序举例,define PI 3.1415926 #define S(a) PI*a*a main() float r,s; printf(nPlease input r: ); scanf(%f,define PI 3.1415926 #define S(a) PI*(a)*(a) main() float r,s; printf(nPlease input r: ); scanf(%f,define PI 3.1415926 #define S(a) (PI*(a)*(a) main() float r,s; printf(nPlease input r: ); scanf(%f,6.5.2 文件包含,文件包含命令行的一般形式为： #include 文件名 或 #include 例如： #include stdio.h #include math.h #include 注意事项： 包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号括起来 一个include命令只能指定一个被包含文件，若有多个文件要包含，则需用多个inclu