第4章函数省公共课一等奖全国赛课获奖课件

第4章函

数C语言是经过函数来实现模块化程序设计。所以较大C语言应用程序，往往是由多个函数组成，每个函数分别对应各自功效模块。函数定义与调用函数嵌套调用与递归调用内部变量与外部变量内部函数与外部函数变量动态存放与静态存放

第1页函数定义与调用函数定义函数返回值与函数类型对被调用函数说明和函数原型函数调用函数形参加实参

第2页函数定义1．任何函数（包含主函数main()）都是由函数说明和函数体两部分组成。依据函数是否需要参数，可将函数分为无参函数和有参函数两种。（1）无参函数普通形式函数类型函数名(void){

说明语句部分；可执行语句部分；}如：intfunc(){……}注意：在旧标准中，函数能够缺省参数表。但在新标准中，函数不可缺省参数表；假如不需要参数，则用“void”表示，主函数main()例外。第3页voidfunc(){ printf("**********\n"); printf("printedinfunc\n"); printf("***********\n");}main(){ func(); printf("thisisprintedinmain\n");}例程func0_b.c第4页（2）有参函数普通形式函数类型函数名(数据类型参数[，数据类型参数2……]){ 说明语句部分； 可执行语句部分；}例：intfunc(inta,intb){…..}有参函数比无参函数多了一个参数表。调用有参函数时，调用函数将赋予这些参数实际值。为了与调用函数提供实际参数区分开，将函数定义中参数表称为形式参数表，简称形参表。第5页intadd(intx,inty){ intsum; sum=x+y; returnsum;}main(){ inta,b,c; scanf("%d,%d",&a,&b); c=add(a,b); printf("%d+%d=%d\n",a,b,c);}例程func_b.c第6页[案例]定义一个函数，用于求两个数中较大数。/*功效：定义一个求较大数函数并在主函数中调用*/intmax(intn1,intn2){ return(n1>n2?n1:n2)；}main(){ intmax(intn1,intn2)； /*函数说明*/intnum1,num2；printf("inputtwonumbers:\n")；scanf("%d,%d",&num1,&num2)； printf("max=%d\n",max(num1,num2))；getchar();/*使程序暂停，按任一键继续*/}例程func.c第7页2．说明（1）函数定义不允许嵌套。在Ｃ语言中，全部函数（包含主函数main()）都是平行。一个函数定义，能够放在程序中任意位置，主函数main()之前或之后。但在一个函数函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌套定义。（2）空函数:既无参数、函数体又为空函数。其普通形式为:

[函数类型]函数名(void){ }（3）在老版本C语言中，参数类型说明允许放在函数说明部分第2行单独指定。

intmax(x,y)intx,y;{ …}例程func9.c第8页函数形参加实参及程序执行次序函数参数分为形参和实参两种，作用是实现数据传送。形参出现在函数定义中，只能在该函数体内使用。发生函数调用时，调用函数把实参值复制1份，传送给被调用函数形参，从而实现调用函数向被调用函数数据传送。

[案例3]

实参对形参数据传递。(注意执行次序)第9页voidmain(){ voids(intn);/*说明函数*/intn=100;/*定义实参n，并初始化*/s(n);/*调用函数*//*输出调用后实参值，便于进行比较*/ printf("n_first=%d\n",n);}voids(intn){ inti;printf("n_begin=%d\n",n);/*输出改变前形参值*/for(i=n-1;i>=1;i--)n=n+i;/*改变形参值*/printf("n_end=%d\n",n);/*输出改变后形参值*/}例程func2.c第10页说明：（1）实参能够是常量、变量、表示式、函数等。不论实参是何种类型量，在进行函数调用时，它们都必须含有确定值，方便把这些值传送给形参。 所以，应预先用赋值、输入等方法，使实参取得确定值。（2）形参变量只有在被调用时，才分配内存单元；调用结束时，即刻释放所分配内存单元。 所以，形参只有在该函数内有效。调用结束，返回调用函数后，则不能再使用该形参变量。（3）实参对形参数据传送是单向，即只能把实参值传送给形参，而不能把形参值反向地传送给实参。（4）实参和形参占用不一样内存单元，即使同名也互不影响。第11页函数返回值与函数类型Ｃ语言函数兼有其它语言中函数和过程两种功效，从这个角度看，又可把函数分为有返回值函数和无返回值函数两种。1．函数返回值与return语句有参函数返回值，是经过函数中return语句来取得。（1）return语句普通格式：return(返回值表示式); （2）return语句功效：返回调用函数，并将“返回值表示式”值带给调用函数。注意：调用函数中无return语句，并不是不返回一个值，而是一个不确定值。为了明确表示不返回值，能够用“void”定义成“无（空）类型”。第12页2．函数类型在定义函数时，对函数类型说明，应与return语句中、返回值表示式类型一致。假如不一致，则以函数类型为准。假如缺省函数类型，则系统一律按整型处理。良好程序设计习惯：为了使程序含有良好可读性并降低犯错，凡不要求返回值函数都应定义为空类型；即使函数类型为整型，也不使用系统缺省处理。第13页对被调用函数说明和函数原型在ANSIC新标准中，采取函数原型方式，对被调用函数进行说明，其普通格式以下：函数类型函数名(数据类型[参数名][,数据类型[参数名2]…])；Ｃ语言同时又要求，在以下几个情况下，能够省去对被调用函数说明：（1）当被调用函数函数定义出现在调用函数之前时。因为在调用之前，编译系统已经知道了被调用函数函数类型、参数个数、类型和次序。（2）假如在全部函数定义之前，在函数外部（比如文件开始处）预先对各个函数进行了说明，则在调用函数中可缺省对被调用函数说明。（3）假如被调函数返回值是整型或字符型时，能够不对被调函数作说明，而直接调用。这时系统将自动对被调函数返回值按整型处理。（4）对库函数调用不需要再作说明，但必须把该函数头文件用include命令包含在源文件前部。例程func8.c第14页函数调用Ｃ语言中，函数调用普通形式为：函数名([实际参数表])切记：实参个数、类型和次序，应该与被调用函数所要求参数个数、类型和次序一致，才能正确地进行数据传递。在Ｃ语言中，能够用以下几个方式调用函数：（1）函数表示式：函数作为表示式一项，出现在表示式中，以函数返回值参加表示式运算。这种方式要求函数是有返回值。（2）函数语句：C语言中函数能够只进行一些操作而不返回函数值，这时函数调用可作为一条独立语句。（3）函数实参：函数作为另一个函数调用实际参数出现。这种情况是把该函数返回值作为实参进行传送，所以要求该函数必须是有返回值。第15页说明：（1）调用函数时，函数名称必须与含有该功效自定义函数名称完全一致。（2）实参在类型上按次序与形参，必须一一对应和匹配。假如类型不匹配，C编译程序将按赋值兼容规则进行转换。假如实参和形参类型不赋值兼容，通常并不给出犯错信息，且程序依然继续执行，只是得不到正确结果。（3）假如实参表中包含多个参数，对实参求值次序随系统而异。有系统按自左向右次序求实参值，有系统则相反。TurboC和MSC是按自右向左次序进行。第16页main(){ inti=0; printf("%d,%d,%d\n",i,i++,++i);}TC中，函数实参是从右向左求。例程func1.c第17页函数嵌套调用和递归调用 函数嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其它函数。这与其它语言子程序嵌套调用情形是类似，其关系可表示如图4-2。第18页[例]计算s=1k+2k+3k+……+Nk

/*功效：函数嵌套调用*/

#defineK4

#defineN5

longf1(intn,intk) { /*计算nk次方*/

longpower=n;

inti;

for(i=1;i<k;i++)power*=n;

returnpower;

}

第19页longf2(intn,intk){ /*计算1到nk次方之累加和*/ longsum=0; inti; for(i=1;i<=n;i++)sum+=f1(i,k);returnsum;}main(){ inttotal=0; printf("Sumof%dpowersofintegers from1to%d=",K,N);total=f2(N,K); printf(“%d\n”,total);/*printf("%d\n",f2(N,K));*/}例程func3.c第20页嵌套调用执行过程main(){inttotal=0;printf(“…”)；total=f2(N,K);printf(total);}f2(n,k){longsum=0;inti;for(..)sum+=f1(i,k);returnsum;}f1(n,k){longpower=n;inti;for(..)power*=n;returnpower;}第21页函数递归调用函数递归调用是指:一个函数在它函数体内，直接或间接地调用它本身。Ｃ语言允许函数递归调用。在递归调用中，调用函数又是被调用函数，执行递归函数将重复调用其本身。每调用一次就进入新一层。为了预防递归调用无终止地进行，必须在函数内有终止递归调用伎俩。惯用方法是加条件判断，满足某种条件后就不再作递归调用，然后逐层返回。第22页递归举例[例]编程计算n!。/*功效：经过函数递归调用计算阶乘*//*基本思绪:n!=n*(n-1)!*/longpower(intn){ longf; if(n>1) f=power(n-1)*n; else f=1; return(f);}第23页main(){ intn;longy;printf("inputainteagernumber:\n");scanf("%d",&n);y=power(n);printf("%d!=%ld\n",n,y);}例程func4.c第24页递归执行过程main(){…y=power(3);printf(y);}第一次调用power(3){…if(n>1)f=power(n-1)*n;elsef=1;return(f);}/*n=3*/第二次调用power(2){…if(n>1)f=power(n-1)*n;elsef=1;return(f);}/*n=2*/第二次调用power(1){…if(n>1)f=power(n-1)*n;elsef=1;return(f);}/*n=1*/第25页变量作用域（局部变量与全局变量）

Ｃ语言中全部变量都有自己作用域。变量说明位置不一样，其作用域也不一样，据此将Ｃ语言中变量分为局部变量和全局变量。在一个函数内部定义变量，只在本函数范围内有效，这么变量称为本函数局部变量。定义在函数外部变量，该变量不属于任何一个函数，但可被本程序中其它函数所共用，它有效范围是从定义开始到根源程序结束，该类变量称为全局变量。

第26页说出下面程序中变量类型及其作用域intp=1,q=5;

intf1(inta){

inti=2;a=a*i;printf("i=%d,a=%d,p=%d,q=%dinf1\n",i,a,p,q);}floatx=2.5,y=3;intf2(chara){

charb=‘B’;p=p+a；q=q+b;printf(“b=%c,a=%c,p=%d,q=%dinf2\n”,b,a,p,q);printf(”x=%6.2f,y=%6.2finf2\n“,x,y);}main(){

intk=6;f1(k);f2(‘A’);printf(“p=%d,q=%d,x=%6.2f,y=%6.2finmain\n”,p,q,x,y);}

例程func6.c第27页关于局部变量作用域还要说明以下几点：1．主函数main()中定义内部变量，也只能在主函数中使用，其它函数不能使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义内部变量。因为主函数也是一个函数，与其它函数是平行关系。这一点是与其它语言不一样，应给予注意。2．形参变量也是内部变量，属于被调用函数；实参变量，则是调用函数内部变量。3．允许在不一样函数中使用相同变量名，它们代表不一样对象，分配不一样单元，互不干扰，也不会发生混同。4．在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。(例程func6.c)第28页变量存放类型在Ｃ语言中，对变量存放类型说明有以下四种：自动变量(auto)、存放器变量(register)、外部变量(extern)、静态变量(static)。这四种类型变量在程序运行期间依据所分配地址改变是否，又可分为动态变量(自动变量和存放器变量)和静态变量(外部变量和静态内部变量)。动态存放变量是指在程序运行中依据需要动态分配存放空间变量；静态存放变量指在程序运行中所分配存放空间固定变量。第29页变量存放类型说明局部变量存放方式（1）不做专门说明时默认为auto型：该类型变量位于动态存放区，离开函数其值就消失。（2）用static说明局部静态变量：该类型变量位于静态存放区，默认初始值为0，该类变量，离开函数它们值仍保留，直到程序结束。（3）用register说明变量：位于cpu存放器中，能够提升执行效率，离开函数其值就消失。

第30页内部变量存放方式1．静态存放──静态内部变量（1）定义格式：static数据类型内部变量表；（2）存放特点1）静态内部变量属于静态存放。在程序执行过程中，即使所在函数调用结束也不释放。换句话说，在程序执行期间，静态内部变量一直存在，但其它函数是不能引用它们。2）定义但不初始化，则自动赋以"０"（整型和实型）或'\0'（字符型）；且每次调用它们所在函数时，不再重新赋初值，只是保留上次调用结束时值！（3）何时使用静态内部变量1）需要保留函数上一次调用结束时值。2）变量只被引用而不改变其值。第31页2．动态存放──自动局部变量（又称自动变量）（1）定义格式：[auto]数据类型变量表；

（2）存放特点1）自动变量属于动态存放方式。在函数中定义自动变量，只在该函数内有效；函数被调用时分配存放空间，调用结束就释放。在复合语句中定义自动变量，只在该复合语句中有效；退出复合语句后，也不能再使用，不然将引发错误。2）定义而不初始化，则其值是不确定。3）因为自动变量作用域和生存期，都局限于定义它个体内（函数或复合语句），所以不一样个体中允许使用同名变量而不会混同。即使在函数内定义自动变量，也可与该函数内部复合语句中定义自动变量同名。提议：系统不会混同，并不意味着人也不会混同，所以尽可能少用同名自动变量！

第32页3．存放器存放──存放器变量普通情况下，变量值都是存放在内存中。为提升执行效率，Ｃ语言允许将局部变量值存放到存放器中，这种变量就称为存放器变量。定义格式以下：

register数据类型变量表；（1）只有局部变量才能定义成存放器变量，即全局变量不行。（2）对存放器变量实际处理，随系统而异。比如，微机上MSC和TC将存放器变量实际看成自动变量处理。（3）允许使用存放器数目是有限，不能定义任意多个存放器变量。第33页试写出程序执行结果main(){autointa=2;registerintb=2;staticintc=2;printf(“*****a=%d,b=%d,c=%d\n”,a,b,c);f(a);f(b);f(c);printf(“*****a=%d,b=%d,c=%d\n”,a,b,c);}intf(intx){autointa=10;registerintb=20;staticintc;a=a+x;b=b-x;c=c+x*x;printf(“a=%d,b=%d,c=%d\n”,a,b,c);}*****a=2,b=2,c=2a=12,b=18,c=4a=12,b=18,c=8a=12,b=18,c=12*****a=2,b=2,c=2例程func7.c第34页全局（外部）变量全局变量定义在函数之外，能被其它函数所共享。其作用域是从定义点到本文件结束。假如定义点之前函数需要引用这些外部变量时，需要在函数内对被引用外部变量进行说明。外部变量说明普通形式为：

extern数据类型外部变量[，外部变量2……]；

当一个程序由多个源文件组成时，而这多个源文件需要公用一个变量（全局）时，则可在一个源文件中定义，然后可用上述说明方法（extern）在其它需要使用变量源文件中申明。如：

P1.c文件中#include“p2.c”inta;main(){ ……}P2.c文件中externinta;Power(intn){ ……}例程func10.cfunc101.c第35页对于全局变量及存放方式还有以下几点说明：（1）外部变量可加强函数模块之间数据联络，但又使这些函数依赖这些外部变量，因而使得这些函数独立性降低。从模块化程序设计观点来看这是不利，所以不是非用不可时，不要使用外部变量。（2）在同一源文件中，允许外部变量和内部变量同名。在内部变量作用域内，外部变量将被屏蔽而不起作用。（3）全局变量都是静态保留，用static定义全局变量时，此变量将只能被在本文件中函数使用，而不能在别文件中使用。即有利于限制变量作用域。注意：外部变量定义和外部变量说明是两回事。外部变量定义，必须在全部函数之外，且只能定义一次。而外部变量说明，出现在要使用该外部变量函数内，而且能够出现屡次。在函数内extern变量说明，表示引用根源文件中外部变量！而函数外（通常在文件开头）extern变量说明，表示引用其它文件中外部变量。第36页静态局部变量和静态外部变量同属静态存放方式，但二者区分较大：（1）定义位置不一样。静态局部变量在函数内定义，静态外部变量在函数外定义。（2）作用域不一样。静态局部变量属于内部变量，其作用域仅限于定义它函数内；即使生存期为整个源程序，但其它函数是不能使用它。静态外部变量在函数外定义，其作用域为定义它源文件内；生存期为整个源程序，但其它源文件中函数也是不能使用它。（3）初始化处理不一样。静态局部变量，仅在第1次调用它所在函数时被初始化，当再次调用定义它函数时，不再初始化，而是保留上1次调用结束时值。而静态外部变量是在函数外定义，不存在静态内部变量“重复”初始化问题，其当前值由最近1次给它赋值操作决定。第37页务必切记：把局部变量改变为静态内部变量后，改变了它存放方式，即改变了它生存期。把外部变量改变为静态外部变量后，改变了它作用域，限制了它使用范围。所以，关键字“static”在不一样地方所起作用是不一样。第38页C语言程序普通结构C程序可由多个源文件组成，每个源文件由予编译命令、函数组成，每个函数由函数首部和函数体组成，每个函数体由说明部分和执行部分（语句）组成。以下：P1.c文件#include“p2.c”#include“stdio.h”#definprice30inta;main(){intx,y;……}P2.c文件#include“stdio.h”externinta;Power(intn){inty;……returny;}第39页编译预处理C语言提供编译预处理功效，允许在程序中使用几个特殊命令，以供编译预处理，然后将预处理结果和源程序一起再进行通常编译处理。C提供三种编译预处理处理功效：1：宏定义2：文件包含3：条件编译第40页宏定义不带参数宏定义带参数宏定义带参数宏定义和函数区分宏定义优点第41页不带参数宏定义格式:#define标示符字符串功效:用宏名(标示符)代替字符串例:#definePI3.14说明:1:宏名普通用大写字母.如:#define

PI

3.142:宏定义不是C语句,行末不加分号,若加分号,则连分号一起置换.如:#definePI3.14;3:define命令出现在程序中函数外面,宏名有效范围是:定义命令之后到根源文件结束,通常写在文件开头.能够用#undef命令终止宏定义作用域.如: #definePI3.14main(){......}

#undefPI......第42页4:能够引用已定义宏名,如:#definePI3.14#defineR3.0#defineAREAPI*R*Rmain(){printf("Theareais%d\n",AREA);}5:双引号中area不置换第43页带参数宏定义格式:#define宏名（参数表）字符串功效:用宏名代替字符串，而且进行参数替换#definePI3.14#defineS(r)PI*r*rmain(){floata,area;scanf("%f",&a);area=S(a);/*等价：area=PI*a*a*/printf("r=%f,area=%f\n",a,area);}…...第44页带参数宏定义说明１：对area=S(a+b)之类,带入结果:area=PI*a+b*a+b改为:#defineS(r)PI*(r)*(r)

则

area=PI*(a+b)*(a+b)2：宏定义时宏名和括号之间不能有空格如:＃defines(r)PI*r*r,系统认为用s代替(r)Pi*r*r…..第45页带参数宏定义和函数区分函数先求出实参表示式值然后带入形参在程序运行时处理分配暂时工作单元形参和实参都要定义类型，而且类型要求一致．占运行时间较复杂模块用函数很好．不使源程序变长宏只是进行简单字符替换编译时进行，不分配内存单元，不进行值传递处理，也没返回值概念宏名无类型，参数无类型，只是一个符号代表占编译时间，不占运行时间用宏来代表简短表示式比较适当展开后使源程序变长第46页带参数宏定义和函数区分举例函数main(){ inta,b,c,d,t; a=2;b=3;c=1;d=5; t=max(a+b,c+d); printf("%d",t);}max(x,y)intx,y;{return(x>y?x:y);}宏#defineMAX(x,y)(x)>(y)?(x):(y)main(){ inta,b,c,d,t; a=2;b=3;c=1;d=5; t=MAX(a+b,c+d); printf("%d",t);}…...例程func11.cfunc12.c第47页宏定义优点能够简化程序,方便修改等。#definePRINT(v)printf("v=%d\t",v)main(){ inta,b,c,d;a=1;b=2;c=3;d=4;PRINT(a);PRINT(b);PRINT(c);PRINT(d);}…..第48页文件包含处理文件包含概念头文件概念头文件使用举例头文件使用说明第49页文件包含概念含义：一个源文件能够将另一个源文件全部内容包含进来．实现方法：#include"文件名"比如：程序file1.c#include"file2.c"AAfile2.c第50页头文件使用场所：#include"头文件．h"优点：能够降低程序员重复劳动。…...第51页头文件使用举例主程序：#include"p.h"main(){floatr,area,l;r=3;area=S(r);l=2*PI*r;PRINT(r);PRINT(area);PRINT(l);}…...头文件：p.h#include<stdio.h>#definePI3.14#defineS(a)PI*(a)*(a)#definePRINT(v)printf("v=%f\t",v)例程func13.c第52页头文件说明1：一个include命令只能指定一个被包含文件，若要包含n个，则要用n个include2：文件包含格式有两种：