函数以及其应用

1、关于函数及其应用1第一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 10.1 函数的基本概念 一个较大的程序一般由若干个程序模块(子程序 )组成, 每一个模块(子程序)来完成一定的功能。在C语言中, 子程序的作用是由函数来实现的。 一个C程序可由一个主函数和若干个函数构成，由主函数调用其它函数，其它函数也可互相调用。同一个函数可以被一个或多个函数调用任意多次。 下图是一个程序中函数调用的示意图：第二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月main( )A( )B( )C( )D( )E( )F( )G( )E( )H( )H( )H( )G( )函数调用示意图：调用第三张，PPT共七十二页，创

2、作于2022年6月 (1). 一个源程序文件由一个或多个函数组成.一个源程序 文件是一个编译单位,而不是以函数为单位进行编译.说明: (2). 一个C程序可由一个或多个源程序文件组成. 这样可以分别进行编写,编译,调试. 一个源文件可以为 多个C程序公用. (3). 所有函数是平行的, 一个函数并不从属于另一个函 数 , 函数可以相互调用，但不能调用main( )函数.第四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月(4). 从使用角度来分, 函数可分为： 数学函数 (#include math.h) 字符函数 (#include ctype.h) 库函数 字符串函数 (#include str

3、ing.h) 输入输出函数 (#include stdio.h) 动态存储分配函数 (#include stdlib.h) . 自定义函数:第五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 从函数的形式来分； 无参函数：主调函数没有数据传给被调函数 有参函数：主调函数可以将数据传给被调函数 空函数： 什么也不干，先占位置，以后扩展功能第六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月一. 函数定义的一般形式:（自定义函数） (1). 无参函数的定义形式： 类型标识符 函数名( ) 函数体 函数定义一律不能加分号 (;) !说明： 类型标识符是指函数返回值的类型. 如果函数不要返回值，可写上void.

4、第七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月(2). 有参函数定义： 类型标识符 函数名(形式参数表列） 声明部分 语句 形式参数例: int add ( int x, int y ) int z; z=x+y; return z; 注: 返回值z 的类型(int)应与类型标识符统一。第八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月1、函数参数与函数值；（1）形参与实参：例：main( ) int a,b,c; scanf(“%d, %d”, &a, &b); c=max(a, b); printf(“max is %d”, c); int max(int x, int y) /*定义有参函数

5、max*/ int z; z=xy ? x : y; return(z); x,y为形参a,b为实参10.2 函数的参数第九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月b. 实参可以是常量、变量、或表达式,但要求有确定值. 如: max(3, a+b) ; c. 实参与形参的类型应一致，一 一对应。说明:a. 形参变量(上例中的x,y), 在未调用时，并不占 用存储单元，当进行函数调用时，形参才分配内存 单元，调用结束后，形参就释放掉。第十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月d. 实参对形参的数据传递是单向传值，只能是由实参传 给形参，而不能相反进行。 实参、形参在内存中,占据不同单元。

6、2 a b 3 2 x 3 y 即使形参单元中的值发生变化，也不会影响实参单元的值. 函数调用后，形参单元释放掉，实参单元仍保留。第十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.9 阅读一下程序，写出程序运行结果#include int swap(int x, int y)int temp;temp=x;x=y;y=temp;return 0;int main()int a, b;scanf(%d%d, &a, &b);swap(a,b);printf(%d,%dn,a, b);return 0;Ch10_10_9.c 即使形参单元中的值发生变化，也不会影响实参单元的值. 两变量进行交

7、换.第十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月2. 函数的返回值与return语句： 执行C语言程序就是调用一个个函数，函数被调用 时，可以返回某一个值作为该函数的值(供主函数使用)。需要返回值时，在函数中返回的地方使用return语句: return（表达式）; 这里表达式的值就是函数的返回值。第十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月说明： a. return 语句后面的括号可省去： 如： return（z）; return z ; return 后面可以是一个表达式. 第十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 b. 当函数不需要带回返回值，C语言有二种方法处理 : .

8、使用不带表达式的return语句，如: return; .连return也不用，这是因为函数末尾,隐含一个return 语句 ,当遇到后面的大括号“” , 就把控制权交给主调 函数。第十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 为了明确表示不带回值，可用“void“定义。 如： void printstar( ); 这样可以保证函数不带回任何值.c. 若函数不指定带值返回，并不是不返回什么值，可能 返回一个不定值。 因为不考虑使用，即使返回是不定值,也无多大关系。 第十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月#includeint add(int x, int y)int z;z=x+

9、y;return z;int main()int a, b, c;scanf(%d %d, &a, &b);c=add(a,b);printf(c=%dn, c);return 0; 例:10.1 函数值传递的例子.(P149) 函数在被调用前必须先定义或说明！Ch10_10_1.c第十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例:10.2 函数地址传递的例子.(P150) 输入一个由数字组成的字符串,转换成一个整数.#includeint ctoi(char *p) int sum=0; while(*p) sum=sum*10; sum=sum+(*p-0); p+; return su

10、m;int main( ) char str5; int x; printf(“string is :n); scanf(%s,str); x=ctoi(str); printf(“integer is %dn,x); return 0;数组名作为函数的参数 Ch10_10_2.c*p-0 把一个字符数字转成数字.第十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月3、函数的调用:(1). 函数调用的方式： 有以下三种函数调用方式： a. 函数语句: 函数作为一条语句, 不要求函数带回值，完成一定的 功能、操作。如： printstar( ); b. 函数表达式: 函数调用出现在一个表达式中。 如

11、: c=z*max(a,b); 这时要求函数带回一个确定的值, 以参加运算。第十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 c. 函数参数: 如：printf(“%d” , max(a,b) ); max(a,b) 作为 printf函数的一个参数。 第二十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10.3 系统函数的应用 C语言提供了十分丰富的库函数.这些函数可分为： 1. 数学函数,如: sin(), sqrt() 函数等.它们的包含文件是: “math.h”. 2. 字符串函数,如: gets(),strcmp()函数等.它们的包含文件是: “string.h”. 3. 输入输出函数,

12、它们的包含文件是: “stdio.h”. 第二十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10.3.1 数学函数 常用的数学函数有: (1). sqrt(): double sqrt(double x); 计算 ; x应=0 (2). fabs(): double fabs(double x); 计算 x 的绝对值 x (3). pow(): double pow(double x,double y); 计算xy 的值 (4). exp(): double exp(double x); 计算 ex 的值第二十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.3 求z=xy+c 的值，在C语

13、言中xy可调用系统函数 pow()函数来求得。#include #include /必须加入数学库头文件int main()double x, y, z, c;printf(Please input x y cn);scanf(%lf%lf%lf, &x, &y, &c);z=pow(x,y)+c;printf(z=%lfn, z);return 0;C+另一注解方法第二十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.4 利用循环的方法产生1100间的10个随机数，并在屏幕上显示.关于 rand() 随机函数: rand()会返回一随机数值,范围在0至RAND_MAX 间. 第二十四张，

14、PPT共七十二页，创作于2022年6月#include #includevoid main( ) printf( RAND_MAX =%ld n,RAND_MAX);说明: RAND_MAX是一宏定义值. 是系统最大的被rand()返回的值. 其值可用下列程序输出:视系统不同而不同(32767).第二十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月2. srand(seed)函数: srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数,通常可以利用time(0)的返回值来当做seed. 如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。 3.

15、time() 函数返回从1970年开始经历时间的秒数。第二十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.4 利用系统函数rand()，此函数产生1100间的10个随机数，此函数在头件 stdlib.h进行了声明.#include#include #include int main()int i,j;srand(time(0);for(i=0; i S2 函数返回值为0 S1 S2 函数返回值0第三十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.5 从键盘输入两个字符串，把两个字符串连接后输出到屏幕#include #include int main()char s180, s28

16、0;gets(s1);gets(s2);strcat(s1,s2);puts(s1);return 0;gets()以回车结束输入.ch10_5.c第三十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.6从键盘输入一个字符串，求这一字符串长度#include #include int main()int x;char str80;gets(str);x=strlen(str);printf(该字符串长度：%dn, x);return 0;ch10_6.c第三十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10.3.3 字符操作函数与转换函数1. isalnum(): 函数原型: int is

17、alnum(int ch); 检查ch是否为字母或数字. 是字母或数字返回1, 否则返回0.2. isalpha(): 函数原型: int isalpha(int ch); 检查ch是否为字母. 是字母返回1, 否则返回0.第三十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月3. islower(): 函数原型:int islower(int ch); 检查ch是否为小写字母(az) . 是返回1, 否则返回0.4. isxdigit(): 函数原型:int isxdigit(int ch); 检查ch是否为一个十六进制字符(09或af或AF). 是返回1, 否则返回0.第三十五张，PPT共七十

18、二页，创作于2022年6月 5. atoi() 函数原型:int atoi(char *str) 函数功能:将(一含有数字内容的)字符串转换成一个整数数值. 头文件: #include #include int main() int n; char str =12345.78; n=atoi(str); printf(string=%s integer=%dn,str,n); return 0; 第三十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.7 从键盘输入一些字符，输出其中的大写字符与十六进制字符，当输入字符结束字符#include #include int main()char

19、ch;while( ( ch=getchar() ) != )if(isupper(ch) | isxdigit(ch) ) printf(%3c, ch);printf(n);return 0;ch10_7.c第三十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10.4 自定义函数 C语言允许用户自定义函数. 例如: 下面是一个自定义函数,功能是求两个整数之和. int add(int x,int y) int z; z=x+y; return z; 第三十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 关于对被调用函数的声明和函数原型: 在一个函数中调用另一个函数(即被调函数)需要具备哪些条件

20、? a. 函数要存在(库函数或自定义函数). 此外还要: b. 如果是库函数,一般应在文件开头用#include命令把 相关函数的一些信息包括进去. 第三十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 如果用户自己定义了一个函数，同时主调函数与被 调函数在同一源文件中: 一般情况下，主调函数中要对被调用函数的作一声明. 函数声明 即向编译系统声明将要调用此函数, 并将有关信息通知编译系统.第四十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例: main( ) float a, b, c; scanf(“”%f,%f”,&a,&b); c=add(a,b); printf(“sum is %f”,

21、c); float add(float x,float y) float z; z=x+y; return(z); 对被调函数的声明float add(float x,float y ); 函数声明是一语句,要加分号 ;自定义add函数. C语言在进行编译时是从上到下逐行进行的,如果没有对函数进行声明,如上例,当编译到 “c=add(a,b);” 时, 并不知道add是不是函数名,也无法判断实参(a和b)的类型与个数正确与否?第四十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 (1). “定义”与“声明”不是一回事. “定义”: 是指对函数功能的确定,包括指定函数名,函数值类型, 形参及其类型

22、,函数体等. 它是一个完整的, 独立的函数 单位. 说明: 而“声明”的作用: 则是把函数的名字,函数的类型,以及形参的类型,个 数和顺序通知编译系统,以便在调用该函数时系统按此 检查.第四十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月(2). 其实,在函数声明中也可以不写形参名,而只写形参的 类型. 如: float add (float, float); (3). 在C语言中,以上的函数声明称为函数原型. 使用函数原型的主要作用是: 利用它在程序的编译阶 段, 对被调函数的合法性进行全面检查. 第四十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 函数原型的一般形式:(a). 函数类型 函数

23、名( 参数类型1, 参数类型2, .)(b). 函数类型 函数名( 参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, .)函数原型 第一种是基本的形式,为了便于阅读,也允许加上参数名.但编译系统并不检查参数名,因此参数名是什么都无所谓.第四十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月(4). 对被调函数声明，在下列三种情况下可省略：说明:(a).如果函数的返回值是整型,或字符型可以省去（以 前我们遇到的大多是这种情况）。 系统自动按整型处理，建议加以说明为好。(b). 被调用函数的定义位置出现在主调函数之前,可省 去声明,这时编译系统已知道了已定义的函数类型, 会自动处理. 如下例:第四十五张

24、，PPT共七十二页，创作于2022年6月 float add(float x,float y) /*定义add函数*/ float z; z=x+y; return(z); main( ) float add(float x,float y ); float a, b, c; scanf(“”%f,%f”,&a,&b); c=add(a,b); printf(“sum is %f”,c) 此处不必对add()作声明(c). 此外,在文件开头（所有函数定义之前）,对函数进 行了函数的统一声明，可省去在主调函数中的声明。第四十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月如: char letter

25、(char,char ); /* 这三行处于所有函数之前, float f1(float,float ); 且在函数外部.*/ int i2( float,float); main( ) /* main内不必说明所调用函数类型 */ char letter(char c1,char c2) /*定义letter()函数*/ . float f1(float x, float y ) /*定义f1( )函数*/ . int i2(float j, float k) /*定义i2( )函数*/ . 第四十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月#include int fun(int n)in

26、t s=1, i;if(n=0) s=1;else for(i=1;i=n; i+) s = s*i;return s;int main()int a, b;scanf(%d, &a);b=fun(a);printf(%d的阶乘为%dn, a,b);return 0;例10.8 从键盘输入一个整数（0-16），求此数的阶乘。Ch10_10_8.c第四十八张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.10 输入二个整数,进行函数调用,问能否实现实参a,b的交换。#includeint swap(int *p3,int *p4) int m; m=*p3; *p3=*p4; *p4=m; re

27、turn 0; int main( ) int a,b; int *p1,*p2; printf(Please input a,b :); scanf(%d,%d,&a,&b); p1=&a; p2=&b; swap(p1,p2); printf(a=%d,b=%dn,a,b); return 0; 8P1 a运行: 8,3(回车)输出: 3,8 3P2 8P33P4Ch10_10_10.c指针为参数第四十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月10.5 函数的应用例10.11 在main函数中定义了一个整型数组并初始化，通过调用自定义函数sum把数组中-1前的所有元素值相加.#inclu

28、de int sum(int b ) int s=0, i=0; while( bi!=-1 ) s += bi+; return s;int main() static int a=1,2,3,4,5,6,7,8,9,-1,6; printf(Total=%dn, sum(a) ); return 0;Ch10_10_11.c数组名作为函数的参数进行调用.第五十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例10.14 输入一行英文字符，统计其中有多少单词，单词之间以空格为分隔#include int main()char string81;int num;gets(string);num=nu

29、mword(string);printf(There are %d wordsn, num);return 0;第五十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月int numword(char *str)int i, num=0, word=0;char ch;for(i=0; (ch=stri )!= 0; i+)if(ch=) word=0;else if(word=0) word=1; num+; return num; num 统计单词个数, word用来判断是否单词的标志.(1). 当前字符为空格: 未出现新单词 ,word=0, num 不累加。(2). 当前字符为非空格(分两种

30、情况):a. 前一字符为空格(word=0),新词出 现, word=1, num 加1 .b. 前一字符为非空格(word=1),未出 现新单词, num 不加1 .Youarestudents.第五十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 (1). 函数的嵌套调用： C语言中的函数是平行的，不允许嵌套定义。 所有函数的作用域都处于同一嵌套深度，即不允许在函数体中又定义另一个函数. 但允许嵌套调用函数,即在调用一个函数的过程中,又调用另一个函数。10.6 函数的嵌套与递归调用第五十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 main( ) a( )函数 b( )函数 调用函数a( )

31、 调用函数b( ) . 结束 return return 如:第五十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例 求三角形面积 area2=s(s-a)(s-b)(s-c)s=(a+b+c)/2smainarea# include # include void main() float a, b, c; float area(float a, float b, float c); float s(float a, float b, float c); scanf(%f%f%f, &a, &b, &c); printf(%fn, area(a, b, c);float area(float a

32、, float b, float c) float ss; ss=s(a,b,c); return sqrt(ss*(ss-a)*(ss-b)*(ss-c); float s(float a, float b, float c) return (a+b+c)/2;对被调函数的声明第五十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月开始调用（2）.函数的递归调用（recursive） 调用一个函数的过程中, 出现了直接或间接地调用 该函数本身 , 称之为函数的递归调用。 C语言的特点之一是允许函数的递归调用。 递归调用可以简明 , 高效的解决问题(问题的一方面)。a. 直接递归调用； int f

33、(int x) int y , z; . z=f(y); return(z*z); 第五十六张，PPT共七十二页，创作于2022年6月b. 间接递归调用： int f1(int x) int y,z; z=f2(y); return(z*z); int f2(int a ) int c; c=f1(a); return(3+c); 两种调用都是无休至的自我调用。可以用if语句来控制这种情况. 第五十七张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 通常用求一个数的阶乘为例来说明递归函数。 1 (n=0,1) n!= n*(n-1)! (n1)例：10.18第五十八张，PPT共七十二页，创作于202

34、2年6月 float fac(int n) float f; if (n0) printf (“n0, data error!”); exit(0); else if(n=0|n=1) f=1; else f=fac(n-1)*n; return(f) ; int main( ) int n ；float y; printf(“input a integer number:”); scanf(“%d”,&n); y=fac(n); printf(“%d!=%f”, n, y); n n-1 下面设 n=3,进行调用:ch10_10_18.c第五十九张，PPT共七十二页，创作于2022年6月fa

35、c(int n) else if (n=1|n=0) f =1; else f=fac(n-1)*3; return(f); main() . ( n= =3 ) y=fac(n); . fac(int n) . ( n= =2)else if (n=1|n=0) f = 1; else f=fac(n-1)*2; return(f); fac(int n) . ( n= =1)else if (n=1|n=0) f = 1; else f=fac(n-1)*n; return(f); 11*2第六十张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 调用fac函数计算3的阶乘时的情况： f=fac(

36、2)*3 1. 这时函数将调用自己，因此仍然要理解为调用一个单 独的函数。 2. 每一次当C语言中的任意函数被调用(不管是否递归), 函数都将获得自己的一套局部变量和形式参数。 3. 函数递归时,必须有个if语句，迫使函数返回，进而结 束递归.第六十一张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 1.数组名作函数参数: 如:main( ) int array10; f1(array,10); f1(int arr,int n) .array0,arr0array, arr函数的应用第六十二张，PPT共七十二页，创作于2022年6月 实际上,实参数组与形参数组共同占用一段内存空间. 在函数调用过程

37、中,如果形参数组arr的元素值发生变化,相应实参数组的元素也发生同样变化. .array0,arr0array, arr第六十三张，PPT共七十二页，创作于2022年6月2.用多维数组名作函数参数: 在被调用函数中对形参数组的定义时, 可以指定每一维的大小,也可以省略第一维的大小说明: 如 int array310; 或: int array 10;第六十四张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例: 有一个3*4 的数组,求所有元素中的最大值.ch10_10_18_1.c#include int max_value(int array4) int i,j,max; max=array00; for(i=0;i3;i+) for(j=0;jmax) max=arrayij; return (max); int main() int a34=1,3,5,7,2,4,6,8,15,17,34,12; printf(max_value is %dn,max_value(a); return 1; 第六十五张，PPT共七十二页，创作于2022年6月例21: 建立一个数组a,有10个元素,通过函数