c函数章节经典教案

1、整理整理ppt1C C语言程序设计语言程序设计Lec Lec 4 4 函数函数整理整理ppt2引言引言例：求一些圆盘的面积，圆盘半径分别为：例：求一些圆盘的面积，圆盘半径分别为：3.243.24、2.132.13、0.8650.865、3.7463.746、12.336412.3364、8.4218.421/设圆周率为设圆周率为 3.14163.1416，可写出下面程序：，可写出下面程序：#include int main () printf(radius:%f, area:%fn, 3.24, 3.24 * 3.24 * 3.1416); printf(radius:%f, area:%fn

2、, 2.13, 2.13 * 2.12 * 3.1415); 繁琐的东西很容易弄错，不易修改繁琐的东西很容易弄错，不易修改标准函数有限，需求无限。标准函数有限，需求无限。整理整理ppt3引言引言如果有求圆面积的函数如果有求圆面积的函数double c_area(double r)如果有打印圆面积的函数如果有打印圆面积的函数 pc_area(double r)int main () printf(radius:%f, area:%fn, 3.24, c_area(3.24) ); printf(radius:%f, area:%fn, 2.13, c_area(2.13) ); 函数能使程序变短

3、，函数能使程序变短，变得易写变得易写/易理解易理解/易修改易修改int main () pc_area(3.24); pc_area(2.13); 整理整理ppt4引言引言半径半径3.243.24高高2.42.4的圆锥体积：的圆锥体积：外半径外半径5.35.3，内半径，内半径3.073.07，高，高4.24.2的空心圆的空心圆柱体积：柱体积：2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0 ( c_area(5.3) - c_area(3.07) )*4.2整理整理ppt5目标目标学会把常用的代码定义为函数学会把常用的代码定义为函数学会在程序中使用函数学会在程序中使用函数掌握掌握C C语言

4、提供的常用库函数语言提供的常用库函数了解递归的基本原理了解递归的基本原理整理整理ppt6主要内容主要内容函数定义函数定义函数调用函数调用C C语言常用函数语言常用函数函数与递归函数与递归变量作用域变量作用域整理整理ppt74.1 4.1 函数定义函数定义将实现某个功能的代码变成函数将实现某个功能的代码变成函数整理整理ppt8函数定义函数定义把一段把一段计算计算定义成函数并给以命名，定义定义成函数并给以命名，定义后就可以后就可以在任何需要的地方通过名字调用在任何需要的地方通过名字调用。/定义函数定义函数 c_area c_area 的程序片段：的程序片段：double c_area (doubl

5、e r) return r * r * 3.1416;9定义函数的要素定义函数的要素函数头函数头函数名：使用函数需要的名称，合法标识符函数名：使用函数需要的名称，合法标识符返回值类型返回值类型函数计算结果的数据类型函数计算结果的数据类型参数表参数表完成计算需要的数据（完成计算需要的数据（数量和类型数量和类型）函数体函数体double c_area ( double r ) return r * r * 3.1416;返回值类型返回值类型 函数名函数名参数表参数表函函数数体体函函数数头头实现函数功能的代码，实现函数功能的代码，由一对大括号包围由一对大括号包围整理整理ppt10函数返回值函数返回值

6、函数返回值表示函数内代码计算的结果函数返回值表示函数内代码计算的结果一个函数一个函数最多只能有一个最多只能有一个返回值，返回值返回值，返回值通常是计算结果或者表示计算状态的信息，通常是计算结果或者表示计算状态的信息，由调用者使用由调用者使用如果函数有返回值函数如果函数有返回值函数必须指定返回值类必须指定返回值类型型，如果函数不需要返回值，如果函数不需要返回值必须必须使用使用voidvoid作为函数返回值类型。作为函数返回值类型。函数返回值通过函数返回值通过returnreturn语句返回，语句返回，returnreturn语句一旦执行，整个函数就结束。语句一旦执行，整个函数就结束。整理整理pp

7、t11函数返回值函数返回值一个函数中可以有多条一个函数中可以有多条returnreturn语句，语句，但但只会执行其中一条只会执行其中一条。returnreturn语句形式：语句形式：return return 表达式表达式; ;returnreturn语句中表达式求值的类型应该语句中表达式求值的类型应该和函数返回值类型一致，如果不一致和函数返回值类型一致，如果不一致会自动进行类型转换会自动进行类型转换返回值类型为返回值类型为voidvoid时，不需要时，不需要returnreturn语句或者写成语句或者写成return;return;12函数定义示例函数定义示例void pc_area(do

8、uble r) printf(r = %f, S = %fn, r, 3.14159265 * r * r);double c_area (double r) return r * r * 3.1416;int max(int a, int b) if(ab) return a; return b;int compare( int x, int y ) if( x = y ) return 0; else if( x y ) return 1; else return -1;13关于关于returnreturn语句语句double c_area (double r) return r * r

9、* 3.1416;int main() double v=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; printf(v=%fn,v);int main() double s = c_area( 3.24 ); double v=2.4 * s / 3.0; printf(v=%fn,v);需要注意返回值类型为需要注意返回值类型为voidvoid的函数不能放在表达式中参的函数不能放在表达式中参与运算与运算整理整理ppt14函数参数表函数参数表函数可以有函数可以有0 0个或多个参数，这些参数称为个或多个参数，这些参数称为形式形式参数参数每个参数必须指明每个参数必须指明类型类型和和参数名

10、称参数名称函数参数是函数内的函数参数是函数内的局部变量局部变量，只在函数体内，只在函数体内有效有效函数参数只有在函数被调用时才有效函数参数只有在函数被调用时才有效函数参数的初始值由调用者传入（通过实际参函数参数的初始值由调用者传入（通过实际参数以值拷贝的方式传入）数以值拷贝的方式传入）整理整理ppt15形参和实参形参和实参形参：在函数定义中括号内的标识符，与函数形参：在函数定义中括号内的标识符，与函数调用时的实参一一对应调用时的实参一一对应实参：在调用函数的括号中使用的表达式，它实参：在调用函数的括号中使用的表达式，它的值被传入函数并赋值给函数的对应形参。的值被传入函数并赋值给函数的对应形参。

11、整理整理ppt16形参和实参形参和实参#include /定义函数定义函数double c_area (double r ) return r * r * 3.1416;int main () double v,radius=3.24; /调用函数调用函数 v=2.4 * c_area( radius ) / 3.0; return 0;形参形参实参实参函数调用时，实参radius的值(3.24)传递给形参r整理整理ppt17函数定义不能嵌套函数定义不能嵌套#include #include double c_area (double r) return pow(r, 2) * 3.1416;

12、int main () double v; v=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; return 0;#include #include int main () double c_area (double r) return pow(r, 2) * 3.1416; double v; v=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; return 0;整理整理ppt184.2 4.2 函数调用函数调用整理整理ppt19调用系统函数调用系统函数包含必要的头文件，包含必要的头文件，其本质是将其本质是将函数原型函数原型添加到程序中添加到程序中在需要的地方使用函在需要的地

13、方使用函数，传入类型和数量数，传入类型和数量正确的实际参数，函正确的实际参数，函数返回值可以作为表数返回值可以作为表达式的一部分达式的一部分#include #include int main() double sum=0; int n=1; while(n=100) sum=sum+ sin(1.0/n) ; n=n+1; printf(sum=%fn,sum); return 0;函数原型就是函数原型就是函数头部加上分号函数头部加上分号，其作用是告诉编译器函数应该以什其作用是告诉编译器函数应该以什么形式调用么形式调用整理整理ppt20调用调用自定义自定义函数函数方法方法1 1（函数定义（函

14、数定义放在调用函数之放在调用函数之前）：前）：在需要的地方使用在需要的地方使用函数，传入类型和函数，传入类型和数量正确的实际参数量正确的实际参数，函数返回值可数，函数返回值可以作为表达式的一以作为表达式的一部分部分#include /c_area/c_area函数在调用前定义函数在调用前定义double c_area (double r) return r * r * 3.1416;int main () double v; printf(radius:%f, area:%fn, 3.24, c_area(3.24) ); v=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; retur

15、n 0;整理整理ppt21调用调用自定义自定义函数函数方法方法2 2（函数定义放（函数定义放在调用函数之后）：在调用函数之后）：在在函数调用之前函数调用之前给给出出函数原型函数原型在需要的地方使用在需要的地方使用函数，传入类型和函数，传入类型和数量正确的实际参数量正确的实际参数，函数返回值可数，函数返回值可以作为表达式的一以作为表达式的一部分部分#include /函数原型在调用之前函数原型在调用之前double c_area (double r);int main () double v; printf(radius:%f, area:%fn, 3.24, c_area(3.24) ); v

16、=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; return 0;/函数定义在调用之后函数定义在调用之后double c_area (double r) return r * r * 3.1416;整理整理ppt22函数调用的若干问题函数调用的若干问题C C语言是一个函数式语言，所有可执行语语言是一个函数式语言，所有可执行语句都必须放在某个函数体内句都必须放在某个函数体内调用函数的函数称为调用函数的函数称为主调函数主调函数，被调用的，被调用的函数称为函数称为被调函数被调函数当函数调用发生时，主调函数暂停，程序当函数调用发生时，主调函数暂停，程序控制转入被调函数，被调函数执行结束后，控

17、制转入被调函数，被调函数执行结束后，主调函数继续主调函数继续整理整理ppt23函数调用的若干问题函数调用的若干问题#include #include double c_area (double r) return pow(r, 2) * 3.1416;int main () double v; v=2.4 * c_area( 3.24 ) / 3.0; return 0;main函数函数c_area函数函数pow函数函数c_area( 3.24 )pow(r, 2)整理整理ppt24参数传递机制参数传递机制形式参数在函数调用时才分配存储空间，形式参数在函数调用时才分配存储空间，并接受实际参数的

18、值并接受实际参数的值实际参数可以为复杂的表达式，在函数调实际参数可以为复杂的表达式，在函数调用前获得计算用前获得计算形式参数与实际参数可同名，也可不同名形式参数与实际参数可同名，也可不同名整理整理ppt25参数传递机制参数传递机制参数较多时，实际参数值逐一赋值，它们参数较多时，实际参数值逐一赋值，它们必须保持数目、类型、顺序的一致必须保持数目、类型、顺序的一致参数的赋值过程单向不可逆，函数内部对形参数的赋值过程单向不可逆，函数内部对形式参数值的修改不会反映到实际参数中式参数值的修改不会反映到实际参数中函数参数一般为函数输入集的一部分，函数函数参数一般为函数输入集的一部分，函数输出集一般使用返回

19、值表示，只有使用特殊输出集一般使用返回值表示，只有使用特殊的手段的手段( (指针指针/ /数组数组) )才可以将函数参数作为函才可以将函数参数作为函数输出集的一部分数输出集的一部分整理整理ppt26参数传递机制参数传递机制void swap( int a, int b ) int t; t = a; a = b; b = t;int main() int a=5, b=3; printf( before swap: a= %d; b= %dn, a, b ); swap(a, b); printf( after swap: a= %d; b=%dn, a, b ); return 0;swap

20、函数中的a和b与main函数中的a和b是什么关系？两个printf输出的结果是什么？swapswap函数数据区函数数据区mainmain函数数据区函数数据区void swap( int a, int b ) int t; / 2 t = a; a = b; b = t; / 3int main() int a=5, b=3; / 1 swap(a, b); / 4 return 0;5a0 x0012ff24内存地址值变量3b0 x0012ff283a0 x0012ff245b0 x0012ff285a0 x0012ff7c3b0 x0012ff78内存地址值变量5a0 x0012ff7c3b

21、0 x0012ff78整理整理ppt28函数示例函数示例1. 1. 请写一个程序，给出指定整数范围请写一个程序，给出指定整数范围11，1000010000内的所有完数。判断是不是完数用内的所有完数。判断是不是完数用一个函数完成。一个函数完成。int isPerfectNumber(int n) int i; for(i=1,sum=0;i=n/2;i+) if(n%i=0) sum+=i; return sum=n;整理整理ppt29函数示例函数示例2. 2. 写一个函数求两个整数的最大公约数写一个函数求两个整数的最大公约数int gcd( int m, int n) int i; int m

22、in=m1;i-) if(m%i=0&n%i=0)break; return i;整理整理ppt30函数示例函数示例3. 3. 写一个函数判写一个函数判断一个数是不是素断一个数是不是素数数, ,用函数返回值用函数返回值表示判断结果表示判断结果( (非非0 0表示是素数，表示是素数，0 0 表表示不是素数示不是素数) )int isPrime(int n) int i, isprime=1; for(i=2; in; i+) if(n%i=0) isprime=0; break; return i=n;整理整理ppt31课堂练习课堂练习写一个函数判断传入的整数写一个函数判断传入的整数n(100n

23、1000)n(100n1000)是不是是不是“水仙花数水仙花数”，是返回，是返回1 1，否则返，否则返回回0 0如果一个如果一个3 3位整数各位数字的立方和等于这个位整数各位数字的立方和等于这个数就是水仙花数数就是水仙花数整理整理ppt324.3 4.3 变量作用域变量作用域( (教材教材5.4)5.4)整理整理ppt33swapswap函数的问题函数的问题参数传递是赋值传递，修改函数参数（形参数传递是赋值传递，修改函数参数（形参）对原来的数据（实参）没有影响，因参）对原来的数据（实参）没有影响，因此不能完成交换数据的任务此不能完成交换数据的任务解决方法解决方法方法方法1 1：修改需要交换的数

24、据的：修改需要交换的数据的作用域作用域，将其，将其变为变为全局变量全局变量方法方法2 2：通过参数传递需要交换的数据的地址：通过参数传递需要交换的数据的地址整理整理ppt34变量作用域变量作用域作用域：变量的有效范围，也就是变量的生存作用域：变量的有效范围，也就是变量的生存范围范围局部变量：局部变量： 函数参数，其作用域为整个函数函数参数，其作用域为整个函数 函数内的变量，其作用域为变量定义位置到函数结束位置函数内的变量，其作用域为变量定义位置到函数结束位置 复合语句内的变量，其作用域为变量定义位置到复合语句结复合语句内的变量，其作用域为变量定义位置到复合语句结束位置束位置全局变量全局变量 定

25、义在所有函数之外的变量，其作用域为变量定义位置到程定义在所有函数之外的变量，其作用域为变量定义位置到程序结束位置序结束位置#include int a=10,b=10; /全局变量全局变量void func1() printf(func1:a=%d,b=%dn,a,b); void func2() int a=30,b=30; printf(func2:a=%d,b=%dn,a,b);int c=1,d=1;void func3(int a,int b) printf(fuc3:a=%d,b=%dn,a,b);int main() int a=20,b=20; int a=40,b=40; 全

26、全局局变变量量a a，b b的的作作用用域域全全局局变变量量c c，d d的的作作用用域域局部变量局部变量a a，b b的作用域的作用域函数参数函数参数a a，b b的作用域的作用域mainmain函数局部变函数局部变量量a a，b b的作用域的作用域复合结复合结构内构内a a，b b的作的作用域用域整理整理ppt36使用全局变量的使用全局变量的swapswap函数函数void swap() int t; t = a; a = b; b = t;int main() printf( before swap: a= %d; b= %dn, a, b ); swap(); printf( afte

27、r swap: a= %d; b=%dn, a, b ); return 0;int a=5, b=3;整理整理ppt374.4 C4.4 C语言常用函数语言常用函数整理整理ppt38数学函数数学函数#include #include double sin(double rad);double sin(double rad);double sqrt(int n);double sqrt(int n);double pow(double,double);double pow(double,double);double fabs(double);double fabs(double);double

28、 log( double x );double log( double x );double log10( double x );double log10( double x );整理整理ppt39输入输出函数输入输出函数#include #include printfprintf格式化输出格式化输出scanfscanf格式化输入格式化输入getchargetchar输入一个字符输入一个字符putcharputchar输出一个字符输出一个字符整理整理ppt40输入输出函数输入输出函数int scanf( const char int scanf( const char * *formatfor

29、mat ,argumentargument . ); );可变参数可变参数- -参数个数参数个数=1=1返回值表示正确转换并赋值的字段数返回值表示正确转换并赋值的字段数, ,经常用经常用来判断输入格式是否正确来判断输入格式是否正确整理整理ppt41scanfscanf返回值示例返回值示例( (scanf.cscanf.c) )#include int main() int n=0; int a=0,b=0; n=scanf(%d %d,&a,&b); printf(n=%dn,n,); printf(a=%d b=%dn,a,b); return 0;输入输入1：3 4输入输入2：3 4.5输

30、入输入3：3 a输出输出1：n=2a=3 b=4输出输出2：n=2a=3 b=4输出输出1：n=1a=3 b=0整理整理ppt42输入输出函数输入输出函数int getchar()int getchar()从标准输入流（从标准输入流（stdinstdin）读取一）读取一个字符个字符缓冲输入，需要按下回车后才能获取到值缓冲输入，需要按下回车后才能获取到值正常情况下，返回值表示读入的字符正常情况下，返回值表示读入的字符如果返回值是如果返回值是EOFEOF（-1-1）表示读错误或到了流结束位置）表示读错误或到了流结束位置int putchar(int ch)int putchar(int ch)将字

31、符将字符chch写入标准输出写入标准输出流（流（stdoutstdout）示例：将输入的一行小写字符转换成大写字符。示例：将输入的一行小写字符转换成大写字符。（chario.cchario.c）整理整理ppt43时间函数时间函数#include #include time_t time(time_t time_t time(time_t * *timer)timer)获得从获得从1970/1/11970/1/1至今的秒数至今的秒数 time_ttime_t可以看作整数类型可以看作整数类型clock_t clock();clock_t clock();获得从程序开始运行至获得从程序开始运行至今处

32、理器经过的时钟数今处理器经过的时钟数 clock_tclock_t可以看作整数类型可以看作整数类型CLOCKS_PER_SECCLOCKS_PER_SEC表示每秒有多少个时钟的表示每秒有多少个时钟的常数常数整理整理ppt44时间函数时间函数( (time.ctime.c) )#include #include int main() int start,finish; double time; start=clock(); . finish=clock(); time=(finish-start)*1.0/CLOCKS_PER_SEC; . return 0;对这一段对这一段程序计时程序计时整理

33、整理ppt45随机数函数随机数函数 #include #include int rand()int rand()产生一个产生一个0,RAND_MAX0,RAND_MAX范围内范围内的伪随机数的伪随机数 RAND_MAXRAND_MAX是一个系统常数，可以直接使用是一个系统常数，可以直接使用void srand( unsigned int seed )void srand( unsigned int seed )设置伪设置伪随机数序列的种子随机数序列的种子 如果不设定随机数系列的种子，同一个程序两次如果不设定随机数系列的种子，同一个程序两次运行得到的随机数完全相同运行得到的随机数完全相同 通常以

34、时间作为随机数种子通常以时间作为随机数种子整理整理ppt46随机数函数随机数函数产生产生5 5个随机数个随机数( (rand1.crand1.c) )#include #include int main() int i; printf( RAND_MAX is %d.n, RAND_MAX ); printf( Five numbers generated as follows:n ); for( i = 0; i 5; i+ ) printf( “%d , rand() ); printf( n ); return 0;整理整理ppt47随机函数随机函数用时间做种子产生用时间做种子产生5 5

35、个随机数个随机数( (rand2.crand2.c) )#include #include #include int main() int i; printf( Five numbers generated as follows:n ); srand( (int)time(NULL) ); for( i = 0; i 5; i+ ) printf( %d; , rand() ); printf( n ); return 0;整理整理ppt48随机函数随机函数生成生成5 5个个low,highlow,high范围内的随机数范围内的随机数( (rand3.crand3.c) )#include #

36、include #include int main() int i, low=10, high=20; srand( (int)time(NULL) ); for( i = 0; i 1n 1，考虑，考虑 n 1 n 1 个圆盘，如个圆盘，如果能将果能将 n - 1 n - 1 个圆盘移动到某个塔座上，则个圆盘移动到某个塔座上，则可以移动第可以移动第 n n 个圆盘个圆盘策略：首先将策略：首先将 n 1 n 1 个圆盘移动到塔座个圆盘移动到塔座 Y Y 上，然后将第上，然后将第 n n 个圆盘移动到个圆盘移动到 Z Z 上，最后上，最后再将再将 n - 1 n - 1 个圆盘从个圆盘从 Y Y

37、 上移动到上移动到 Z Z 上上整理整理ppt58hanoivoid MoveHanoi( unsigned int n, /圆盘数量圆盘数量 char from, /起始位置起始位置 char tmp, /中转位置中转位置 char to )/目标位置目标位置 if( n = 1 ) /递归结束条件递归结束条件 将圆盘将圆盘1从从 from 移动到移动到 to else 将将 n 1 个圆盘从个圆盘从 from 以以 to 为中转移动到为中转移动到 tmp; /递归递归 将圆盘将圆盘 n 从从 from 移动到移动到 to 将将 n - 1个圆盘从个圆盘从 tmp 以以 from 为中转移动

38、到为中转移动到 to; /递归递归 整理整理ppt59递归的缺点递归的缺点函数调用需要额外的空间（栈）来完成，函数调用需要额外的空间（栈）来完成，在调用次数很多的情况下会降低程序效率在调用次数很多的情况下会降低程序效率递归调用中的重复计算递归调用中的重复计算10( )1 1(1)(2)1nF nnF nF nn整理整理ppt60FibonacciFibonacci数列的两种求解方法数列的两种求解方法(fib.c)(fib.c)/使用递归求使用递归求Fibonacci数列数列int fib_recursion(int n) if(n=0 | n=1) return 1; return fib_r

39、ecursion(n-1) + fib_recursion(n-2);/使用循环求使用循环求Fibonacci数列数列int fib_loop(int n) int fn,fn_1=1,fn_2=1,i; if(n=0|n=1)return 1; for(i=2;i=n;i+) fn=fn_1+fn_2; /计算计算f(n) fn_2=fn_1;/更新更新f(n-2) fn_1=fn; /更新更新f(n-1) return fn;递归到循环的转换常常需要递归到循环的转换常常需要借助于高级的程序设计技术借助于高级的程序设计技术和一定的数据结构才能完成和一定的数据结构才能完成61兔子繁殖问题（兔子繁殖问题（ FibonacciFibonacci数列）数列）假设有一对兔子，一个月后成长为大兔子，从假设有一对兔子，一个月后成长为大兔子，从第二个月开始，每对大兔子生一对小兔子。不第二个月开始，每对大兔子生一对小兔子。不考虑兔子的死亡，求第考虑兔子的死亡，求第n n个月的兔子总数个月的兔子总数月份月份小兔子小兔子大兔子大兔子总数总数0 01 10 01 11 10 01 11 12 21 11 12 23 31 12 23