语言基础教程电子教案第6章函数

第6章函数

数值比较6.1函数的参数6.2函数嵌套与递归6.3C语言的库函数6.6main函数的参数6.5变量的作用域与存储类型6.46.1数值比较6.1.1函数的定义1．函数定义函数定义通常由两部分组成：函数首部与函数体。

函数的一般定义如下：类型函数名（形参列表）/*函数首部*/{ 变量声明 /*函数体*/语句}2．定义函数的注意事项

函数定义不能嵌套，函数定义应该在所有函数之外。可以在主调用函数之前，也可以在主调用函数之后。6.1.2函数的声明1．标准库函数的声明如被调用函数为C语言系统提供的标准库函数，可在程序的开头部分用#include进行文件包含，在前面案例中所见过的printf()、sqrt()等函数，就属于这种形式。printf()函数包含于stdio.h文件，sqrt()函数包含于math.h文件，则在使用这两个函数之前，应在程序开头部分用下面的语句进行包含。#include"stdio.h"#include"math.h"2．自定义函数的声明

如果是用户自定义函数，如函数与主调函数在同一程序文件中，在调用前用如下语句进行声明：类型函数名（实参列表）;

函数声明按其位置不同，作用范围也不同。（1）在所有函数外部进行声明（2）在函数内部进行声明在某一函数内声明的函数，则仅可在声明它的函数内部被调用。6.1.3函数的调用1．在单行语句中调用2．在表达式中调用3．作为参数调用6.1.4函数的返回

函数返回时，可以使用关键字return返回，也可以等函数执行到结尾的花括号时，自动返回主调函数。当函数需要有返回值时，就可以用关键字return返回。函数返回值类型要求与函数类型一致。如果函数无返回值，则须将函数类型定义为void（无值型）。

返回语句中的表达式可以是有具体值的变量、常量或常量表达式。如果函数使用了“return表达式”形式返回数据，则表达式的数据类型应与函数类型一致，实际上，函数的数据类型也就是函数返回值的数据类型。

可以看到，对于int型的函数，其返回值也是int型。除了返回单个变量的值以外，还可以返回一个表达式的计算结果，但要求表达式的计算结果与函数类型相同。

返回语句可用在需要返回的任一位置，也可以有多个返回语句，但只有一个在返回时被执行。函数在定义时也可以没有返回语句，这时程序执行到结尾的花括号时自动返回主调函数。

函数可以没有参数或返回值，这种函数通常是实现某一结果可预期的功能，如打印、报警等。6.2函数的参数6.2.1函数参数概述函数之间的通信通常是由参数的传递来完成的。函数定义时的参数称为形参，函数调用时的参数称为实参。6.2.2赋值调用

赋值调用时，函数将实参的值复制一份，传递给形参，从而实现参数的传递，在程序运行过程中，形参的变化不会影响实参。需要注意的是，形参只在定义它的函数中存在，当从函数返回时，将释放形参所占的存储空间。6.2.3传址调用

传址调用时，函数将把实参的地址传递给形参，通过对地址的内容进行访问，可以在被调函数中对该地址内容进行调用和修改。由于实参和形参都指向同一存储空间，因此这种改变将引起实参的内容改变。6.2.4数组参数与字符串参数1．数组参数的传递在对于数组为参数的函数进行设计时，通常需要传递给函数的多个参数。对于一维数组来说，一个参数是按地址传递的数组名（即数组首地址），另一个参数则是数组的长度大小。在程序设计中，像排序、查找这样的算法时常会使用。

用数组名作为函数参数时还应注意以下几点。①形参数组和实参数组的类型必须一致，否则将引起错误。②形参数组和实参数组的长度可以不相同，因为在调用时，只传送首地址而不检查形参数组的长度。当形参数组的长度与实参数组不一致时，虽不至于出现语法错误(编译能通过)，但程序执行结果将与实际不符，这是应予以注意的。③在函数形参表中，允许不给出形参数组的长度，或用一个变量来表示数组元素的个数。④多维数组也可以作为函数的参数。在函数定义时对形参数组可以指定每一维的长度，也可省去第一维的长度。2．字符串参数的传递

字符串的处理也是程序设计中的常见内容，由于字符串本身都是使用数组或指针进行存储的，因此，字符串也能像数组一样依靠指针进行传递。与数组不同的是，字符串一般都不需要说明其长度，因为字符串都有一个特殊的符号’\0’来表示字符串的结束。6.3函数嵌套与递归6.3.1函数嵌套在函数调用中，允许在函数中调用另一个已声明的函数，这种在一个函数中调用另一个函数的用法称为函数的嵌套。6.3.2函数递归1．递归调用如果在函数的函数体内，又定义了语句来调用函数自身，这种调用称为直接递归调用。如果函数a()中有语句调用函数b()，而函数b()中又有语句调用了函数a()，这种调用称为函数的间接递归调用。2．函数递归的条件

一个有意义的递归算法应该满足以下条件。（1）可以将要解决的问题分解为一个新的问题，而这个新问题是原问题的一个子问题，即新问题的解法仍与原问题相同，只是原问题的处理对象有规律地变化。（2）这种转化过程可以使问题得到解决。（3）必须有一个确定的结束条件，在满足条件时返回。3．递归算法与循环算法6.4变量的作用域与存储类型6.4.1变量的作用域变量的作用域是指变量的作用范围，在这个范围内，变量是有效存在的。变量在退出这个范围时，将释放为其分配的存储空间，如果在范围之外，对该变量的引用将会发生错误。按作用域的不同，变量分为全局变量和局部变量。1．局部变量

在函数内部定义的变量称为局部变量，它只在定义它的作用域内有效，当退出作用域时，其存储空间被释放。前面案例中所定义过的变量都是局部变量。

局部变量在进入作用域空间时定义并分配存储空间，在退出作用域空间时自动释放。在不同函数内部可以定义有相同名称的变量，但这些变量代表不同的对象，仅对于定义它们的函数有效。2．全局变量

全局变量是定义在所有函数之外的变量，可以为本程序中的所有函数所共享。全局变量从变量的定义开始，到程序文件结束，变量一直有效。在一个函数内对变量所作的改变，将影响其他函数中该变量的值。但需要注意的是，如果定义了与全局变量同名的局部变量，则局部变量优先。6.4.2变量的存储类型1．静态变量静态变量通常是在变量定义时，就分配存储单元，并且一直占用该存储单元，，直至整个程序结束。静态变量定义格式如下：static数据类型变量名；2．动态变量

动态变量又称为自动变量，在程序执行过程中，需要使用它时才分配存储单元，使用完毕立即释放。例如函数的形式参数，在函数定义时并不给形参分配存储单元，只是在函数被调用时为其分配存储空间。动态变量的定义格式如下：auto数据类型变量名；/*关键字auto可缺省*/3．寄存器变量

通常，变量的值都是存储在内存中的，有些变量由于要大量重复调用（例如，for循环中的循环变量），为了提高执行效率，C语言允许将变量的值存放到CPU的寄存器中，这种变量就称为寄存器变量。寄存器变量定义格式如下：register数据类型变量名；4．外部变量

外部变量是在函数外部定义的变量，也就是前面学过的全局变量。6.5main函数的参数6.5.1main()函数的参数

main()函数也可以有参数，并且它的参数有特殊的用途。

C语言中规定，main()函数可以有三个参数，分别是argc、argv和env，带参数的main()函数格式如下：main(intargc,char*argv[],char*env[]){

…}

当将C可语言源程序编译为可执行文件，在以命令行形式执行该可执行文件时，将把三个参数argc、argv和env传递到程序中。三个参数的含义如下。①argc为整数，它的内容是程序执行时传递给main()函数的命令行参数的个数。②argv为字符串数组。argv[0]为程序运行时的完整路径和文件名（仅对于DOS3.X以上版本的操作系统），arg[1]为执行程序时程序名后的第一个字符串，arg[2]为执行程序时程序名后的第二个字符串…argv[argc]的值为NULL。③env为字符串数组。env的每一个元素都包含了形如“ENVVAR=value”形式的字符串，其中，ENVVER对应程序运行平台的环境变量，如DOS的PATH、提示符格式等。6.6C语言的库函数6.6.1C语言函数库1．标准输入/输出函数标准输入/输出函数在程序中用于数据的输入/输出，标准输入/输出函数的原型在头文件stdio.h中声明。2．字符处理函数与字符串处理函数

字符处理函数和字符串处理函数主要用于对字符和字符串的操作，由于C语言中没有字符串数据类型，因此对字符串的操作都是依靠字符串处理函数来完成的。3