函数讲义市公开课获奖课件

1、第四章 函 数第1页第1页本章主要内容函数概述应用函数编程（函数之间数据传递）值传递地址传递变量作用域与变量存储类型auto变量、static 变量局部变量、全局变量第2页第2页C程序是由函数构成（能够多个） 有且只有一个main()其它函数 库函数自定义函数函数是结构化程序设计基本模块。含有某种功效代码段通用性强，能够被重复使用。易于维护，能够独立设计，单独调试。划分函数时，考虑功效单一完整。4.1 函数概述第3页第3页结构化程序设计思想复杂问题main()abca1a2b1b2c1c2结构化程序设计:也称为，自顶向下、逐步细化。将复杂系统划分为功效相对独立子系统组合，对各子系统再进行如此划

2、分每个模块，在C语言中表现为函数。第4页第4页C中函数分类： 用户角度分：系统函数和用户函数；参数角度分：有参函数和无参函数；返回值角度分：有返回值函数和无返回值函数。原则库函数调用 Turbo C中提供了300多条原则库函数，都放在函数库（.lib）中，函数阐明按功效分类放在标题文献（.h，也称头文献）中。 添加一行：#include “头文献名称” 或者 #include 第5页第5页函数例子：#include void PrintStar()printf(*n);void main() PrintStar ();printf(Hello Everybody!n);PrintStar ()

3、; 使用函数组装程序好处： 代码重用 程序模块化 维护以便第6页第6页4.2 函数定义与调用 4.2.1 函数定义#include void main(void ) int a,b,c; scanf ( “%d,%d” , &a, &b) ; c=max( a , b); printf (“%d” c) ;int max(int x ,int y) int z ; z=x=y? x : y ; return ( z) ;主函数函数体函数类型，返回值类型。 函数名形式参数阐明表。定义！调用！函数头第7页第7页函数定义格式： 返回值类型 函数名(形式参数列表) 申明部分 功效语句 返回语句 /*函

4、数头*/ /*函数体*/（1）函数头 返回值类型 函数名 形参列表：0个或多个，逗号分隔，给出参数名称及类型。（2）函数体 代码段，实现功效。一对 括起来。 返回语句return ：有返回值：return (表示式)；或return 表示式；返回无返回值：可无return语句，末尾右“”作为函数返回。第8页第8页4.2.2函数调用1、函数调用形式： 函数名(实参列表) ；单独语句形式： max (a ,b )；printf(“fdsa”);表示式形式： c= max (a ,b )；作为函数参数： printf (“%d” , max (a ,b ) ;1、函数调用形式： 函数名(实参列表)

5、；2、函数返回值：被调函数执行后返给主调函数值。return（表示式）；或 return 表示式；可有多条return语句，碰到一条return时，程序即返回。函数没有返回值，能够没有return语句，利用 “” 返回。3、函数申明：调用之前，对被调函数要进行申明。如：int max (int x ,int y )；第9页第9页#include long Multiply(int , int );void main() int num1,num2; long result; scanf(“%d%d”, &num1,&num2); printf(%ldn, Multiply(num1, num2

6、); result= 2*Multiply(2*num1,2* num2); printf(%ldn, result);long Multiply(int x, int y) long z; z=x*y; return z;【例4-2】 第10页第10页4.3 函数间数据传递函数在调用时，主调函数和被调函数之间普通存在着数据传递。传递有两种方式：值传递和地址传递将值或地址传递给被调函数；将被调函数结果返回给调用函数。主调函数被调函数向被调函数传递数据(值或地址)。将结果返回给主调用函数。第11页第11页传值调用方式：形参是普通变量-值参（1）形参是普通变量：必须传同类型数值 形参及被调函数内变

7、量只有在被调用时才分派内存单元， 此时将实参值初始化给相应形参。 形参与实参完全脱离了关系，形参值不影响实参。 调用结束时，形参所占据内存单元被释放。（2）实参必须有拟定值，以便把这些值传递给形参。（3）实参与形参在数量、位序和类型上必须一致。【例4-5】观测程序运营结果。#include void swap (int , int ) ;void main (void ) int a,b ; a=10;b=20 ; printf ( “调用前：na= %d,b=%d n ”,a,b ) ; swap (a,b); printf ( “调用后：na= %d,b=%d n ”,a,b ) ;voi

8、d swap (int x ,int y ) int z ; z=x; x=y; y=z ;第12页第12页指针变量作形参，必须传同类型地址（指针）数据。 此时在主调函数和被调函数之间能够实现信息“双向传递”。4.3.2 传地址调用方式例4-6 /*函数参数为指针变量*/void swap (int *x, int *y) ;void main ( ) int a,b ; a=10;b=20 ; printf ( “调用前：na= %d,b=%d n ”,a,b ) ; swap (&a,&b); printf ( “调用后：na= %d,b=%d n ”,a,b ) ;void swap (

9、int *x ,int *y ) int z ; z=*x; *x=*y; *y=z ; 第13页第13页2. 形参为数组类型，实参为数组名#include void fun(int b );main ( )int a10,i; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”,&ai); fun(a); for(i=0;i10;i+) printf(“%d”,ai); void fun( int b ) int max,k,i ; max=b0; k=0; for(i=1;imax) max=bi;k=i; max=b0;b0=bk;bk=max;例: 编写函数，将数组中最大值与第一个数

10、互换。要求在main()中进行数据输入输出，第14页第14页【例4-7】输入5个数到数组中，求这5个数平均值。求平均值编写函数实现，并将该值作为返回值。 #include #define N 5float aver( int data, int) ;void main (void) int i, arrayN， av; for(i=0;iN;i+) scanf(%d, &arrayi); av= aver(array,N) ; printf( av=%f n ,av) ; float aver( int data , int n ) int i ; float avg=0 ; for (i=0

11、 ; in ; i+) avg+= datai; avg/=n ; return (avg ) ; 第15页第15页【例4-8】输入10个数到数组中，再输入一实数，判断该数在数组中是否存在？假如存在，输出该数在数组中下标；假如不存在，输出-1。查找编写函数实现。#include int search(float a,float x);void main( )int i,position;float a10,x;printf(输入10个实数：n); for(i=0;i10;i+) scanf(%f,&ai);printf(输入要找实数：n);scanf(%f,&x);position=searc

12、h(a, x); if(position=-1)printf(“没找到。n);elseprintf(“找到了。下标是 %d,position);int search(float a,float x)intxpos=-1,i;for(i=0;i10;i+) if(ai=x) xpos=i;return xpos; 第16页第16页4.4 函数嵌套调用和递归调用 C中不允许作嵌套函数定义，各函数之间都是平等和独立。C允许在一个函数定义中出现对另一个函数调用。【例4-9】函数嵌套调用例子。#include float fun2(float x);float fun1(float x);void ma

13、in() float a; scanf(%f,&a); printf(%f,myfun1(a);float fun1(float x) return 2*fun2(x); float fun2(float x) return x0?x:-x; 第17页第17页【例4-10】使用函数嵌套调用编程，计算S。void main( ) int N,K; scanf(%d%d,&N,&K); printf(n%.0fn,fsum(N,K); 分析（1）求累加和编一函数fsum()； （2）累加每一项，再编一函数fexp() （3）循环中，进行累加时，调用fexp()求出该项double fsum(int

14、 n,int k) double sum=0; int i; for(i=0;in;i+)sum+=fexp(i,k); return sum;double fexp(int n,int k) double power=1; int i; for(i=0;ik;i+)power*=n; return power; 第18页第18页4.4.2 函数递归调用含义：一个函数在它函数体内直接或间接地调用它本身称为递归调用。用递归法处理问题，应当符合下列2个条件：边界问题（也称基本问题）有直接解。 原问题能够转化成一个规模较小新问题，新问题求解办法与原问题相同。 第19页第19页【例4-11】计算n!

15、。使用递归函数实现。 long fac(int n) if(n=1) return(1); else return n*fun(n-1);void main() int n; scanf(“%d”,&n); printf(“%d”,fac(n);第20页第20页【例5- 】汉诺塔问题(Hanoi) 问题提出：相传是在古印度圣庙中一个游戏。 在一块铜板装置上，有三根杆A、B、C，在A杆自下而上、由大到。小放置64个金盘。游戏目的：把A杆上金盘所有移到C杆上，并仍保持原有顺序叠好。操作规则：每次只能移动一个盘子; 移动过程中三根杆上始终保持大盘在下，小盘在上，操作过程中盘子能够置于A、B、C任一杆

16、上。第21页第21页4.5 变量作用域与存储类型C程序中变量使用规则是:先定义后使用。定义形式中: 类型: 表明变量占用内存空间大小； 位置(函数内与外): 表明变量在程序中作用域。 普通，还要说明其存放类型，说明变量存放方式。 不同存放方式影响变量在内存中存在时间。 第22页第22页4.5.1局部变量与全局变量 局部变量：在函数内部或复合语句内部定义变量（包含函数形参）。不同函数内局部变量之间没相关系，同名也互不影响。局部变量同名时，当前局部变量有效。 第23页第23页【例4-12】函数局部变量应用举例。 void func1(int a, int b) int x; printf(“fun

17、c1 x :%x”,&x); void func2() int x; printf(“func2 x :%x”,&x);void main()int x, y;func1(3,4);func2();printf(“main x DS:%x”,&x);第24页第24页【例4-13】复合语句中局部变量举例。void main() int i,j; i=2; j=3; int i; i=5; printf(Inter i = %d,j=%dn,i,j); printf(Outer i = %d,j=%dn,i,j);第25页第25页2. 全局变量在函数体外部定义变量称为全局变量。局部变量属于所在函数

18、，而全局变量属于所有函数，能够被当前文献其它函数使用。 全局变量和局部变量同名时，当前局部变量有效，全局变量被屏蔽。普通来说，在较大程序中要避免出现全局变量和局部变量同名情况。 第26页第26页【例4-14】全局变量应用举例。int qNum=10; void main() printf(%dn, qNum); func1(); printf(%dn, qNum); func2();printf(%dn, qNum);void func1() qNum =1; void func2() qNum =2; 第27页第27页全局变量阐明：extern 数据类型 全局变量名；#include voi

19、d func1() extern int sum; /申明 sum=1;int sum=0;void main() func1(); printf(%dn,sum); 第28页第28页全局变量优缺点： 使用全局变量长处 减少实参和形参数据传递带来时间消耗。 使用全局变量缺点： 全局变量保留在静态存贮区，编译时为其分派空间，整个程序结束才释放该空间。因此全局变量生存期比较长，过多全局变量占用较多内存单元。 全局变量破坏了函数封装性能。 全局变量使函数代码可读性减少。 第29页第29页4.5.2变量存储类型 动态存贮区和静态存贮区 程序运营后，内存中可供程序使用存贮空间分为三个部分。代码区存储：程

20、序二进制代码。静态存贮区和动态存贮区：存储程序相关数据。 静态存贮区里：全局变量、静态变量。动态存贮区里：函数内定义变量、形参。特点：调用时，为变量动态分派内存空间；调用结束，释放该变量内存空间。变量存贮类别有三种：auto、static、register。第30页第30页 auto存储类型（关键字能够省略）在默认情况下，所有局部变量（包括形参）都是auto变量 #include void main(void) auto int a,b; scanf(“%d,%d”,&a,&b); if(ba) int t; t=a; a=b; b=t; printf(“Max=%d”,a);ab作用域t作用

21、域。生存期：变量都拥有自己内存空间。 从申请-被释放，这段时间称为变量生存期。 register存储类型 其作用域、生存期与auto相同，差别在于，假如CPU内部存储器空闲，则使用存储器作为变量存储单元，以提升速度。主要是循环变量，整形和字符型。第31页第31页 static(静态)存储类型 作用域：函数内定义局部静态变量，在该函数之外不可见。 生存期：从编译-整个程序结束。 位于静态存贮区，在函数调用结束后，值仍然存在， 并影响到下一次调用过程。void row ( ) ;void main ( ) int i ; for (i=1 ; i=9 ; i+ ) row ( ) ;void ro

22、w ( ) static int a=1 ; int i ; for (i=1 ; i=9 ; i+) printf ( “%5d” , a*i ) ; printf ( “ n ”) ; a+ ;a作用域生存期从编译开始到程序结束。第32页第32页【例4-15】 static局部变量应用举例。#include int f( int x) int a=10; static int stc=1; stc = stc +x+a; return stc;void main() printf(%dn,f(1); printf(%dn, f(1); 第33页第33页关于static局部变量提出几点注意：

23、存放在静态区，生存期比较长，从编译开始它就存在， 整个程序结束后才被释放。从作用域来看，它是一个局部变量，属于当前函数； 即，当前函数内可见，其它函数 不可见。对初值处理不同。auto变量定义时假如没有初始化，那么它是一个随机值；static局部变量假如没有初始化，编译器自动将其初始化为 值 0 或 空字符。在程序中尽也许不用或少用static局部变量。原因主要有： static局部变量生存期长，比较浪费内存； 使用static局部变量会造成函数多次调用之间发生联络，使代码可读性降低。 第34页第34页4. static 型全局变量 C程序能够由多个源文献构成。一个文献中定义全局变量，其它文献

24、中能够使用（用extern方式申明后）。假如限制本文献中全局变量不能被其它文献使用，能够在全局变量定义前加关键字static。static型全局变量作用域：本文献内。 第35页第35页 【举例】static全局变量应用。/文献f1.c里代码下列：#include#includestatic int gs=0;void func(intx);void main() func (3); printf(%d, gs);/文献f2.c里代码下列：extern int gs;void func (int x) gs+=x; 第36页第36页4.6 外部函数和内部函数 当一个程序由多个源文献构成时，能够指

25、定一个文献中函数能被其它文献调用；也能够指定该函数只能被本文献使用；从这个意义上，函数能够分为外部函数和内部函数。 第37页第37页4.6.1 外 部 函 数 一个函数假如能够被其它源文献调用，称为外部函数。 定义外部函数时，在函数头最左面加关键字extern， 表明该函数是一个外部函数 省略extern关键字，则系统默认为外部函数 extern int max(int a,int b) return ab?a:b; 文献f1.c里代码下列：extern void printstar(); /* extern 能够省略不写*/void main() printstar ();文献f2.c里代码

26、下列：void printstar () printf(*n);这里f1.cmain函数调用了f2.c外部函数printstar。 第38页第38页4.6.2 内部函数假如一个函数只能被本文献中函数调用，该函数就称为内部函数，定义内部函数时，在函数最左面加关键字static static int max(int a,int b) return ab?a:b;第39页第39页文献f1.c 里代码：void func(); static void printstar ()printf(printstar in f1.c.n);void main()printstar ();func(); 文献f2

27、.c里代码：static void printstar ()printf(printstar in f2.c.n);void func()printstar (); 第40页第40页4.7.2 在VC+下多文献程序运营在VC+环境下，编译和运营由多个源文献构成程序操作下列： 办法一，新建一个工程，向其中添加已有源文献。办法二，新建一个工程，在其中创建多个源文献 。 第41页第41页补充 编译预处理 C 语言尚有一类编译预处理语句。 作用是在编译时对程序作一定处理，满足特定处理要求。编译预处理语句语法形式：#关键词 参数表 宏定义预处理1.1不带参数宏定义作用：定义常量名，提升程序可读性，便于修

28、改。格式： #define 宏名 字符串#define PI 3.1415926void main(void) float r; scanf(“%f ”,&r) printf(“%fn”,PI*r*r);编译时用字符串替换宏名。3.1415926第42页第42页阐明：宏名普通用大写；编译时用字符串无条件替换宏名；#define PI 3.1415926;PI*r*r3.1415926*r*r； 宏名有效范围，从定义到程序尾。也能够通过#undef修改定义范围。#define G 9.8void main(void ) #undef GG范围能够在宏定义字符串中使用已定义宏名。” ”字符串中宏名不替换。#define R 3.0#define PI 3.141