C语言培训教材课件

第5章函数2023年3月1第1页主要内容

5.1概述5.2函数定义与调用5.3数组作函数参数5.4函数嵌套调用和递归调用5.5局部变量和全局变量及其作用域5.6变量存放类别及变量生存期5.7函数存放分类2023年3月2第2页5.1概述①程序构造清楚，可读性好。②减少反复编码工作量。③可多人共同编制一种大程序，缩短程序设计周期，提升程序设计和调试效率。使用函数好处……C程序源程序文献n函数1函数m……源程序文献1函数1函数n2023年3月3第3页【例5.1】求一种整数立方。intcube(intx)

/*函数定义*/{return(x*x*x);}main(){intf,a;printf("\nEnteranintegernumber：");scanf("%d",&a);f=cube(a);

printf("%d*%d*%d=%d\n",a,a,a,f);}程序运行情况如下：Enteranintegernumber：2

2*2*2=8函数调用程序执行总是从main函数开始2023年3月4第4页⑴一种C源程序能够由一种或多种源程序文献组成。C编译系统在对C源程序进行编译时是以文献为单位进行。⑵一种C源程序文献能够由一种或多种函数组成。所有函数都是独立。主函数能够调用其他函数，其他函数能够互相调用。⑶在一种C程序中，有且仅有一种主函数main。C程序执行总是从main函数开始，调用其他函数后最后回到main函数，在main函数中结束整个程序运行。说明2023年3月5第5页⑷函数种类从函数定义形式分：①有参函数：在主调（用）函数和被调（用）函数之间通过参数进行数据传递，如：

intcube(intx){…}

②无参函数：如：getchar()在调用无参函数时，主调函数不需要将数据传递给无参函数。从使用角度看：①标准函数（库函数）库函数是由系统提供。如：getchar()、sin(x)等。在程序中能够直接调用它们。附录3列出了C部分库函数。②顾客自定义函数。如:例5.1中cube函数。2023年3月6第6页【例5.2】无参函数定义与调用。voidwelcome(){printf("*********************************\n");printf("WelcometoChina\n");printf("*********************************\n");}main(){welcome();}程序输出成果如下：*********************************

WelcometoChina*********************************2023年3月7第7页5.2.1函数定义函数定义一般形式函数类型函数名(类型名形式参数1，…

){说明语句

执行语句}例如：求两个数最大值。

int

max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}类型省略时默以为int类型没有形式参数为无参函数

2023年3月8第8页intmax(x,y)intx,y;{intz;z=x>y?x:y;return(z);}intmax(x,y){intx,y;……}或intmax(intx,y){……}或intmax(x,y)intx,y,z;{z=x>y?x:y;return(z);}花括号中也能够为空，这种函数叫空函数。不能在函数体内定义其他函数，即函数不能嵌套定义。形参也能够这样定义如下定义都是错误

√2023年3月9第9页函数名（实参表列）在C语言中，把函数调用也作为一种体现式。因此凡是体现式能够出现地方都能够出现函数调用。例如：①welcome();

②if(iabs(a)>max)max=iabs(a);

③m=max(c,max(a,b));5.2.2函数调用函数调用一般形式：2023年3月10第10页intsum100(){inti,t=0;for(i=1;i<=100;i++)t+=i;return(t);}main(){ints;s=sum100();printf("%d\n",s);}程序输出成果：5050intsum(intx){inti,t=0;for(i=1;i<=x;i++)t+=i;return(t);}main(){ints;s=sum(100);printf("%d\n",s);}【例5.3】求1～100累加和。思考：两个程序有何不一样程序输出成果：5050？2023年3月11第11页voidswap(intx,inty){intz;z=x;x=y;y=z; printf("\nx=%d,y=%d",x,y);}main(){inta=10,b=20;swap(a,b);printf("\na=%d,b=%d\n",a,b);}5.2.3函数参数与函数返回值1．函数形式参数与实际参数程序输出成果：x=20,y=10a=10,b=20形式参数（形参）实际参数（实参）【例5.4】编一程序，将主函数中两个变量值传递给swap函数中两个形参，交换两个形参值。单向值传递2023年3月12第12页有关形参和实参说明：

①当函数被调用时才给形参分派内存单元。调用结束，所占内存被释放。②实参能够是常量、变量或体现式，但要求它们有确定值。③实参与形参类型要一致，字符型与整型能够兼容。④实参与形参个数必须相等。在函数调用时，实参值赋给与之相对应形参。“单向值传递”。注意：在TC中，实参求值次序是从右到左。2023年3月13第13页【例5.5】函数调用中实参求值次序。voidfun(inta,intb){printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}main(){intm=5;fun(3+m,m++);}程序输出成果：a=9,b=52023年3月14第14页2.函数类型与函数返回值说明：①函数类型决定了函数返回值类型。若省略函数类型，系统默认其为int型。②无返回值函数应将其类型定义为void（空）类型。⑴函数类型【例5.6】输出两个数中大数。max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);/*返回z值*/}main(){inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("maxis%d\n",c);}2023年3月15第15页函数返回值是通过return语句带回到主调函数功能：终止函数运行，返回主调函数，若有返回值，将返回值带回主调函数。说明：①若函数没有返回值，return语句能够省略。②return语句中体现式类型一般应和函数类型一致，假如不一致，系统自动将体现式类型转换为函数类型。⑵函数返回值return语句格式：return(体现式);

或return体现式;或return;2023年3月16第16页【例5.8】计算并输出圆面积。s(intr){return3.14*r*r;}main(){intr,area;scanf("%d",&r);printf("%d\n",s(r));}自动转换为int型思考：若要得到单精度实型圆面积，程序应如何修改程序运行情况如下：2

12？2023年3月17第17页

5.2.4对被调函数申明和函数原型变量要先定义后使用，函数也如此。即被调函数定义要出目前主调函数定义之前。如swap函数:允许整型函数（且参数也是整型）定义出目前主调函数之后。如max函数:假如非整型函数在主调函数之后定义，则应在主调函数中或主调函数之前对被调函数进行申明。voidswap(intx,inty){…}main(){…swap(a,b);}main(){…c=max(a,b);}max(intx,inty){…}2023年3月18第18页对被调函数进行申明一般形式

函数类型函数名（参数类型1

参数名1，…）;或函数类型函数名（参数类型1，参数类型2，…）;思考:下列哪种情况需要在主调函数中对被调函数申明被调函数定义在前，主调函数定义在后。主调函数定义在前，被调函数定义在后。第二种形式省略了参数名，此种形式也称为函数原型。？2023年3月19第19页main(){voidcalc(floatx,floaty,charopr);

floata,b;charopr;printf("\nInputexpression:");scanf("%f%c%f",&a,&opr,&b);calc(a,b,opr);}voidcalc(floatx,floaty,charopr){switch(opr){case'+':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x+y);return;case'-':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x-y);return;case'*':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x*y);return;case'/':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x/y);return;default:printf("Operatorerr!\n");}}对被调函数申明【例5.9】计算并输出两个数和、差、积、商。2023年3月20第20页5.3数组作函数参数5.3.1一维数组元素作函数参数main(){inta[5],i,m;for(i=0;i<5;i++)scanf("%d",&a[i]);m=a[0];for(i=1;i<5;i++)m=min(m,a[i]);printf("%d\n",m);}【例5.11】求5个数中最小值。intmin(intx,inty){return(x<y?x:y);}用打擂台办法求最小值。m相称于擂主2023年3月21第21页5.3.2一维数组名作函数参数数组名表达数组在内存中起始地址。例如:数组a在内存中从2023地址开始寄存,则a值为2023。2023是地址值，是指针类型数据（背面将介绍指针类型），不能把它当作是整型或其他类型数据。实参是数组名，形参也应定义为数组形式，形参数组长度能够省略，但[]不能省，不然就不是数组形式了。

【例５.12】用冒泡法将10个整数排序。2023年3月22第22页voidsort(intb[],intn);voidprintarr(intb[]);main(){inta[10]={11,22,63,97,58,80,45,32,73,36};printf("Beforesort:\n");

printarr(a);

sort(a,10);

printf("Aftersort:\n");

printarr(a);}voidprintarr(intb[10]){inti;for(i=0;i<10;i++)printf("%5d",b[i]);printf("\n");}voidsort(intb[],intn){inti,j,t;for(i=1;i<n;i++)for(j=0;j<n-i;j++)if(b[j]>b[j+1]){t=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=t;}}2023年3月23第23页

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]

b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]b[5]b[6]b[7]b[8]b[9]11226397588045327336(a)排序前a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]b[5]b[6]b[7]b[8]b[9]11223236455863738097(b)排序后图7.3调用sort函数2023b形参b实际是一种能够寄存地址变量a:2023实参赋给形参首地址：

2023首地址：

20232023年3月24第24页#include"stdio.h"main(){voidscat(charstr1[],charstr2[]);chars1[50],s2[50];inti,k;printf("Inputs1:");gets(s1);printf("Inputs2:");gets(s2);

scat(s1,s2);printf("Outputs1:%s\n",s1);printf("Outputs2:%s\n",s2);}voidscat(charstr1[],charstr2[]){inti=0,k=0;while(str1[i]!='\0')i++;while(str2[k]!='\0'){str1[i]=str2[k];i++;k++;}str1[i]='\0';}scat函数还可简化为：voidscat(charstr1[],charstr2[]){inti=0,k=0;while(str1[i])i++;while(str1[i++]=str2[k++]);}【例5.13】编程序，实现字符串连接。2023年3月25第25页5.4函数嵌套调用和递归调用main函数{

……

调用函数A;

……}函数A{……

调用函数B；

……}函数B{

……

……

……}5.4.1函数嵌套调用2023年3月26第26页【例5.15】函数嵌套调用main(){intn=3;printf("%d\n",sub1(n));}sub1(intn){inti,a=0;for(i=n;i>0;i--)a+=sub2(i);returna;}sub2(intn){returnn+1;}程序输出成果：92023年3月27第27页5.4.2函数递归调用1．递归基本概念递归调用：一种函数直接或间接地调用了它本身，就称为函数递归调用。递归函数：在函数体内调用该函数本身。intsub(intx){inty,z;……if(……)z=sub(y);else{……}return;}例如：直接调用sub函数本身2023年3月28第28页2．递归函数执行过程【例5.16】编一递归函数求n!。思绪：以求4阶乘为例:4!=4*3!，3!=3*2!，2!=2*1!，1!=1，0!=1。递归结束条件：当n=1或n=0时，n!=1。递归公式：n!=1（n=0,1）n×(n-1)!（n>1）2023年3月29第29页程序如下：floatfact(intn){floatf=0;if(n<0)printf("n<0,error!");elseif(n==0||n==1)f=1;elsef=fact(n-1)*n;return(f);}main(){intn;floaty;printf("\nInputn:");scanf("%d",&n);y=fact(n);printf("%d!=%-10.0f\n",n,y);}运行情况如下：Inputaintegernumber:4

4!=242023年3月30第30页递归调用过程

回推main()fact(4)fact(3)fact(2)fact(1){{{{{……………

y=fact(4);f=4*fact(3);f=3*fact(2);f=2*fact(1);f=1;

……………return24return6return2return1}}}}}

递推

2023年3月31第31页3．编制递归函数办法数值型问题递归函数编程办法对于数值型问题，首先要找出解题数学公式，这个公式必须是递归定义，且所处理对象要有规律地递增或递减，然后确定递归结束条件。【例5.17】编一递归函数求xn

。思绪：首先把xn转化成递归定义公式xn=1（n=0）x×xn-1

（n>0）再找出递归结束条件：当n=0时，xn=1。2023年3月32第32页程序如下：longxn(intx,intn){longf=0;if(n<0)printf("n<0,dataerror!\n");elseif(n==0)f=1;elsef=x*xn(x,n-1);return(f);}main(){intn,x;longy;scanf("%d,%d",&x,&n);y=xn(x,n);printf("%ld\n",y);}程序运行情况如下：2,10

10242023年3月33第33页5.5局部变量和全局变量及其作用域5.5.1变量作用域5.5.2局部变量及其作用域变量作用域：变量在程序中能够被使用范围。根据变量作用域能够将变量分为局部变量和全局变量。局部变量（内部变量）：在函数内或复合语句内定义变量以及形参。作用域：函数内或复合语句内。【例5.19】分析下面程序运行成果及变量作用域。问题：一种变量在程序哪个函数中都能使用吗？2023年3月34第34页voidsub(inta,intb){intc;a=a+b;b=b+a;c=b-a;printf("sub:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}局部变量main(){inta=1,b=1,c=1; printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);sub(a,b);printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);

{inta=2,b=2;printf("comp:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}局部变量局部变量“分程序”或“程序块”程序输出成果：main: a=1b=1c=1sub: a=2b=3c=1main:a=1b=1c=1comp:a=2b=2c=1main: a=1b=1c=12023年3月35第35页5.5.3全局变量及其作用域全局变量（外部变量）：在函数外部定义变量。作用域：从定义变量位置开始到本源文献结束。如在其作用域内函数或分程序中定义了同名局部变量，则在局部变量作用域内，同名全局变量临时不起作用。【例5.20】全局变量和局部变量作用域。2023年3月36第36页inta=5; voidf(intx,inty) {intb,c; b=a+x;c=a-y;printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);}局部变量main(){intb=6,c=7; f(b,c);printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

{inta=9,b=8; printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

{

c=10; printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

}printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

}printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);}局部变量局部变量程序输出成果：511-2567987981098105610全局变量2023年3月37第37页5.6变量存放类别及变量生存期5.6.1变量生存期与变量存放分类变量生存期：变量在内存中占据存放空间时间。思考：1.

何时为变量分派内存单元？

2.

将变量分派在内存什么区域？

3.

变量占据内存时间（生存期）？程序代码区静态存放区动态存放区存放分派动态存放变量静态存放变量2023年3月38第38页5.6.2变量存放类别变量属性数据类型：决定为变量分派内存单元长度，数据寄存形式，数范围。存放类别：决定了变量生存期，给它分派在哪个存放区。2023年3月39第39页变量定义语句一般形式存放类别数据类型变量名1,…,变量名n;auto（自动）

register（寄存器）static（静态）

extern（外部）1．自动变量（auto类别）局部变量能够定义为自动变量。main()

{intx,y;…}main()

{autointx,y;…}自动变量等价可省2023年3月40第40页⑴内存分派调用函数或执行分程序时在动态存放区为其分派存放单元，函数或分程序执行结束，所占内存空间即刻释放。⑵变量初值定义变量时若没赋初值，变量初值不确定；假如赋初值则每次函数被调用时执行一次赋值操作。⑶生存期

在函数或分程序执行期间。⑷作用域自动变量所在函数内或分程序内。自动变量2023年3月41第41页2．静态变量（static类别）除形参外，局部变量和全局变量都能够定义为静态变量。局部静态变量（或称内部静态变量）全局静态变量（或称外部静态变量）静态变量静态变量staticinta;main(){floatx,y;…}f(){staticintb=1;……}全局静态变量局部静态变量自动变量不能省2023年3月42第42页⑴内存分派编译时，将其分派在内存静态存放区中，程序运行结束释放该单元。⑵静态变量初值若定义时未赋初值，在编译时，系统自动赋初值为0；若定义时赋初值，则仅在编译时赋初值一次，程序运行后不再给变量赋初值。⑶生存期整个程序执行期间。⑷作用域局部静态变量作用域是它所在函数或分程序。全局静态变量作用域是从定义处开始到本源文献结束。静态变量2023年3月43第43页intc;staticinta;main(){floatx,y;…}chars;f(){staticintb=1;……}3.外部变量（extern类别）在函数外定义变量若没有用static说明，则是外部变量。外部变量只能隐式定义为extern类别，不能显式定义。全局静态变量自动变量局部静态变量外部变量2023年3月44第44页⑴内存分派编译时，将其分派在静态存放区，程序运行结束释放该单元。⑵变量初值若定义变量时未赋初值，在编译时，系统自动赋初值为0。⑶生存期整个程序执行期间。⑷作用域从定义处开始到本源文献结束。外部变量问题：全局静态变量作用域能够扩展到本程序其他文献吗？另外，还能够用extern进行申明，以使其作用域扩大到该程序其他文献中。2023年3月45第45页外部变量申明一般格式

extern

数据类型变量名1，…，变量名n；或

extern

变量名1，…，变量名n；注意：①外部变量申明用关键字extern，而外部变量定义不能用extern，只能隐式定义。②定义外部变量时，系统要给变量分派存放空间，而对外部变量申明时，系统不分派存