函数及其应用

函数及其应用1第一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

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：2第二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五main()A()B()C()D()E()F()G()E()H()H()H()G()函数调用示意图：调用3第三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

(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.4第四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五(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"string.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:5第五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五从函数的形式来分；

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6第六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五一.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.7第七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五(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:intadd(intx,inty){intz;z=x+y;returnz;}注:

返回值z的类型(int)

应与类型标识符统一。8第八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五1、函数参数与函数值；（1）形参与实参：例：main(){inta,b,c;

scanf(“%d,%d”,&a,&b);

c=max(a,b);printf(“maxis%d”,c);}intmax(intx,inty)

/*定义有参函数max*/{intz;z=x>y?x:y;return(z);}x,y为形参a,b为实参10.2函数的参数9第九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五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。10第十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五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。

2

a

b32

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。11第十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例10.9阅读一下程序，写出程序运行结果#include<stdio.h>intswap(intx,inty){ inttemp; temp=x; x=y; y=temp; return0;}intmain(){ inta,b; scanf("%d%d",&a,&b);

swap(a,b); printf("%d,%d\n",a,b); return0;}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.

两变量进行交换.12第十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2.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。13第十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五说明：

a.return语句后面的括号可省去：

如：return（z）;returnz;return后面可以是一个表达式.

14第十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

b.当函数不需要带回返回值，C语言有二种方法处理:

①.使用不带表达式的return语句，如:return;②.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。15第十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五为了明确表示不带回值，可用“void“定义。如：voidprintstar();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。

16第十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五#include<stdio.h>intadd(intx,inty){ intz; z=x+y; returnz;}intmain(){ inta,b,c; scanf("%d%d",&a,&b); c=add(a,b); printf("c=%d\n",c); return0;}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.c17第十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例: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.#include<stdio.h>intctoi(char*p){intsum=0;while(*p){sum=sum*10;sum=sum+(*p-'0');p++;

}returnsum;}intmain(){charstr[5];intx;

printf(“stringis:\n");scanf("%s",str);x=ctoi(str);

printf(“integeris%d\n",x);return0;}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.18第十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五3、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:

c=z*max(a,b);这时要求函数带回一个确定的值,以参加运算。19第十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五c.函数参数:

如：printf(“%d”,max(a,b));max(a,b)作为printf函数的一个参数。

20第二十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五10.3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,它们的包含文件是:“stdio.h”.

21第二十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五10.3.1数学函数常用的数学函数有:

(1).sqrt():doublesqrt(doublex);计算;x应>=0

(2).fabs():doublefabs(doublex);计算x的绝对值

x(3).pow():

doublepow(doublex,doubley);计算xy

的值

(4).exp():doubleexp(doublex);计算ex

的值22第二十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例10.3

求z=xy+c

的值，在C语言中xy可调用系统函数

pow()函数来求得。#include<stdio.h>#include<math.h> //必须加入数学库头文件intmain(){ doublex,y,z,c; printf("Pleaseinputxyc\n");

scanf("%lf%lf%lf",&x,&y,&c);

z=pow(x,y)+c; printf("z=%lf\n",z); return0;}C++另一注解方法23第二十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例10.4

利用循环的方法产生1~100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.

24第二十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){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).25第二十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2.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.time()函数返回从1970年开始经历时间的秒数。26第二十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例10.4

利用系统函数rand()，此函数产生1~100间的10个随机数，此函数在头件stdlib.h进行了声明.#include<time.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){

inti,j;

srand(time(0));

for(i=0;i<10;i++) {

j=1+(int)(100.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

printf("%4d",j); }printf("\n"); return0;}初始化随机数发生器ch10_4_1.c27第二十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

在C语言提供的库函数中，有丰富的关于字符串操作的函数。它们的头文件有的是stdio.h,有的是string.h.

1．puts(字符数组名)（头文件是stdio.h）

功能：将一个字符串输出到终端。如:charstr[]=“China”；puts(str);

10.3.2字符串处理函数将输出：China

注:只能输出一个字符串，不能写作：puts(str1,str2);28第二十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2．gets(字符数组名):（头文件为Stdio.h）

功能：从终端输入一串字符到字符数组。如:charstr[10];gets(str);——输入一串字符

gets()函数以回车结束输入。3．其它常用的字符串操作函数有：

a.strcpy(s1,s2)功能：拷贝字符串s2到s1,s1必须写成数组名形式，s2可以是

数组名，也可是字符串常量。29第二十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

b.strcat(S1,S2)功能：

把字符串S2接到S1的结尾。自动去掉S1结尾的‘\0’,只在新字符串结尾保留‘\0’。

c.strlen(S1)功能；函数返回S1的实际长度（不包括‘\0’).

如:charstr[10]=“China”;

printf(“%d”,strlen(str));

输出不是10,也不是6,而是5.

30第三十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五d.strcmp(S1,S2)功能；

对两个字符串自左到右逐个字符进行比较，按

ASCII的值比较。直到出现不同字符或遇到‘\0’为止。

S1==S2

……函数返回值为0

S1>S2

……函数返回值为>0

S1

<S2

……函数返回值<031第三十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例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<stdio.h>#include<string.h>intmain(){ chars1[80],s2[80];

gets(s1); gets(s2);

strcat(s1,s2); puts(s1); return0;}gets()以回车结束输入.ch10_5.c32第三十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例10.6从键盘输入一个字符串，求这一字符串长度#include<stdio.h>#include<string.h>intmain(){ intx; charstr[80]; gets(str);

x=strlen(str); printf("该字符串长度：%d\n",x); return0;}ch10_6.c33第三十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五10.3.3字符操作函数与转换函数1.isalnum():函数原型:

intisalnum(intch);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:

intisalpha(intch);检查ch是否为字母.是字母返回1,否则返回0.34第三十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五3.islower():函数原型:

intislower(intch);检查ch是否为小写字母(a~z).是返回1,否则返回0.4.isxdigit():函数原型:

intisxdigit(intch);检查ch是否为一个十六进制字符(0~9或a~f或A~F).是返回1,否则返回0.35第三十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五5.atoi()

函数原型:

intatoi(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:

<stdlib.h>

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>

intmain(){

intn;

charstr[

]="12345.78";

n=atoi(str);

printf("string=%s

integer=%d\n",str,n);

return0;}36第三十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例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<stdio.h>#include<string.h>intmain(){ charch; while((ch=getchar())!='@') {

if(isupper(ch)||isxdigit(ch)) printf("%3c",ch); } printf("\n"); return0;}ch10_7.c37第三十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五10.4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.

intadd(intx,inty){intz;z=x+y;returnz;}38第三十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

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?

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.

39第三十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五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.40第四十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例:main(){floata,b,c;scanf(“”%f,%f”,&a,&b);c=add(a,b);printf(“sumis%f”,c);}

floatadd(floatx,floaty)

{floatz;z=x+y;return(z);}

对被调函数的声明floatadd(floatx,floaty);

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?41第四十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

(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,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.42第四十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五(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:floatadd

(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.43第四十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

函数原型的一般形式:(a).函数类型函数名(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.44第四十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五(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:45第四十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

floatadd(floatx,floaty)

/*定义add函数*/

{floatz;z=x+y;return(z);}

main(){floatadd(floatx,floaty);

floata,b,c;scanf(“”%f,%f”,&a,&b);c=add(a,b);printf(“sumis%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。46第四十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五如:

charletter(char,char);/*这三行处于所有函数之前,

floatf1(float,float);且在函数外部.*/

inti2(float,float);

main(){…}/*main内不必说明所调用函数类型*/

charletter(charc1,charc2)/*定义letter()函数*/{...}

floatf1(floatx,floaty)/*定义f1()函数*/{...}

inti2(floatj,floatk)/*定义i2()函数*/{...}47第四十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五#include<stdio.h>intfun(intn){ ints=1,i; if(n==0) s=1; else for(i=1;i<=n;i++) s=s*i; returns;}intmain(){ inta,b; scanf("%d",&a); b=fun(a); printf("%d的阶乘为%d\n",a,b); return0;}例10.8从键盘输入一个整数（0-16），求此数的阶乘。Ch10_10_8.c48第四十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例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。#include<stdio.h>intswap(int*p3,int*p4){intm;m=*p3;*p3=*p4;*p4=m;return0;}intmain(){inta,b;int*p1,*p2;printf("Pleaseinputa,b:");scanf("%d,%d",&a,&b);p1=&a;p2=&b;

swap(p1,p2);printf("a=%d,b=%d\n",a,b);return0;}

8P1

a运行:8,3(回车)输出:3,83P2

8P33P4Ch10_10_10.c指针为参数49第四十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五10.5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.#include<stdio.h>intsum(intb[]){ints=0,i=0;while(b[i]!=-1)s+=b[i++];returns;}intmain(){staticinta[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,-1,6};printf("Total=%d\n",sum(a));return0;}Ch10_10_11.c数组名作为函数的参数进行调用.50第五十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例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<stdio.h>intmain(){ charstring[81]; intnum; gets(string); num=numword(string); printf("Thereare%dwords\n",num); return0;}51第五十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五intnumword(char*str){ inti,num=0,word=0; charch; for(i=0;(ch=str[i])!='\0';i++)

if(ch==‘')word=0; elseif(word==0) {word=1; num++;} returnnum;}

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.52第五十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

(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53第五十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

main()a()函数b()函数{{{

调用函数a()调用函数b()….

结束returnreturn}}}如:54第五十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五例求三角形面积area2=s(s-a)(s-b)(s-c)s=(a+b+c)/2smainarea#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){floata,b,c;floatarea(floata,floatb,floatc);floats(floata,floatb,floatc);scanf("%f%f%f",&a,&b,&c);printf("%f\n",area(a,b,c));}floatarea(floata,floatb,floatc){floatss;ss=s(a,b,c);returnsqrt(ss*(ss-a)*(ss-b)*(ss-c));}

floats(floata,floatb,floatc){return(a+b+c)/2;}对被调函数的声明55第五十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五开始调用（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；

intf(intx){inty,z;….z=f(y);return(z*z);}56第五十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五b.间接递归调用：

intf1(intx){inty,z;z=f2(y);return(z*z);}

intf2(inta){intc;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.

57第五十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

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)!(n>1)例：10.1858第五十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五floatfac(intn){floatf;if(n<0){printf(“n<0,dataerror!”);exit(0);

}elseif(n==0||n==1)f=1;elsef=fac(n-1)*n;return(f);}intmain(){intn；floaty;printf(“inputaintegernumber:”);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.c59第五十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五fac(intn){…elseif(n==1||n==0)f=1;elsef=fac(n-1)*3;return(f);}main()

{….(n==3

)

y=fac(n);

…..}

fac(intn)

{…..(n==2)elseif(n==1||n==0)f=1;elsef=fac(n-1)*2;return(f);}fac(intn)

{…..(n==1)elseif(n==1||n==0)f=1;

elsef=fac(n-1)*n;return(f);}

11*260第六十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五

调用fac函数计算3的阶乘时的情况：

f=fac(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.61第六十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五1.数组名作函数参数:

如:main(){in