第8章函数省公共课一等奖全国赛课获奖课件

第8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。8.1函数定义与调用8.2函数嵌套调用与递归调用8.3数组作为函数参数8.4内部变量与外部变量8.5内部函数与外部函数8.6变量动态存放与静态存放[Return]第1页8.1函数定义与调用8.1.1函数定义8.1.2函数返回值与函数类型8.1.3对被调用函数申明和函数原型8.1.4函数调用8.1.5函数形参加实参[Return]第2页8.1.1函数定义函数概述：一个C程序可由一个主函数和若干个函数组成。任何函数（包含主函数main()）都是由函数申明和函数体两部分组成。程序执行从main()函数开始，在main()函数中结束。中间调用程序后要回到main()函数中来。全部函数都是平行，一个函数并不隶属于另一个函数。函数之间能够相互调用。标准函数(库函数)由系统提供，使用时需要加上头文件。第3页[案例8.1]定义一个函数，用于求两个数中大数。/*功效：定义一个求较大数函数并在主函数中调用*/运行过程：Inputtwonumbers:3587max=87_intmax(intn1,intn2) /*定义一个函数max()*/{return(n1>n2?n1:n2)；}main(){intnum1,num2；printf("inputtwonumbers:\n")；scanf("%d%d",&num1,&num2)；printf(“max=%d\n”,max(num1,num2))；/*函数调用*/getch(); /*使程序暂停，按任一键继续*/}第4页1．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

类型标识符函数名(){申明部分；语句部分；}charprintstar(){Printf(“********”);}main(){printstar();}********请看运行结果第5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……]){申明语句部分；可执行语句部分；}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。intmax(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;Return(z);}形参表第6页2．说明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。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(){}在老版本C语言中，参数类型申明允许放在函数申明部分第2行单独指定。

[Return]intmax(x,y)intx,y;{intz;……}第7页8.1.2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”。Voidprintstar(){printf(“*******”);}第8页2．函数类型在定义函数时，对函数类型申明，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。[Return]max(intx,inty){return(x>y?x:y);}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。int第9页8.1.3对被调用函数申明和函数原型

在ANSIC新标准中，采取函数原型方式，对被调用函数进行申明，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]…])；

[Return]Ｃ语言同时又要求，在以下2种情况下，能够省去对被调用函数申明：（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申明，则在调用函数中可缺省对被调用函数申明。第10页8.1.4函数调用

在程序中，是经过对函数调用来执行函数体，其过程与其它语言子程序调用相同。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11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。[Return]第12页8.1.5函数形参加实参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8.3]

实参对形参数据传递。/*实参对形参数据传递。*//*案例代码文件名：AL7_3.C*/第13页voidmain(){voids(intn);/*申明函数*/intn=100;/*定义实参n，并初始化*/

s(n);/*调用函数*/printf("n_s=%d\n",n);/*输出调用后实参值，便于进行比较*/getch();}/**/voids(intn){inti;printf("n_x=%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_x=%d\n",n);/*输出改变后形参值*/}

[程序演示]第14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。[Return]第15页8.2函数嵌套调用和递归调用8.2.1函数嵌套调用

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7-1。第16页[案例8.4]计算s=1k+2k+3k+……+Nk/*案例代码文件名：AL7_4.C*//*功效：函数嵌套调用*/#defineK4#defineN5longf1(intn,intk) /*计算nk次方*/{longpower=n;inti;for(i=1;i<k;i++)power*=n;returnpower;}第17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(){printf("Sumof%dpowersofintegersfrom1to%d=",K,N);printf("%d\n",f2(N,K));getch();} [程序演示]第18页8.2.2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19页[案例8.5]用递归法计算n!。/*案例代码文件名：AL7_5.C*//*功效：经过函数递归调用计算阶乘*/longpower(intn){longf;if(n>1)f=power(n-1)*n;elsef=1;return(f);}第20页main(){intn;longy;printf("inputainteagernumber:\n");scanf("%d",&n);y=power(n);printf("%d!=%ld\n",n,y);getch();} [程序演示]

[Return]第21页8.3数组作为函数参数数组用作函数参数有两种形式：一个是把数组元素（又称下标变量）作为实参使用；另一个是把数组名作为函数形参和实参使用。8.3.1数组元素作为函数参数8.3.2数组名作为函数形参和实参[Return]第22页8.3.1数组元素作为函数参数数组元素就是下标变量，它与普通变量并无区分。数组元素只能用作函数实参，其使用方法与普通变量完全相同：在发生函数调用时，把数组元素值传送给形参，实现单向值传送。[案例8.6]写一函数，统计字符串中字母个数。/*案例代码文件名：AL7_6.C*//*功效：数组元素作为函数实参*/intisalp(charc){if(c>='a'&&c<='z'||c>='A'&&c<='Z')return(1);elsereturn(0);}第23页main(){inti,num=0; charstr[255]; printf("Inputastring:"); gets(str); for(i=0;str[i]!='\0';i++) if(isalp(str[i]))num++; puts(str); printf("num=%d\n",num); getch();} [程序演示]第24页说明：（1）用数组元素作实参时，只要数组类型和函数形参类型一致即可，并不要求函数形参也是下标变量。换句话说，对数组元素处理是按普通变量对待。（2）在普通变量或下标变量作函数参数时，形参变量和实参变量是由编译系统分配两个不一样内存单元。在函数调用时发生值传送，是把实参变量值赋予形参变量。[Return]第25页8.3.2数组名作为函数形参和实参数组名作函数参数时，既能够作形参，也能够作实参。数组名作函数参数时，要求形参和相对应实参都必须是类型相同数组（或指向数组指针变量），都必须有明确数组说明[案例8.7]已知某个学生5门课程成绩，求平均成绩。/*案例代码文件名：AL7_7.C*/floataver(floata[])/*求平均值函数*/{inti；floatav,s=a[0]；for(i=1；i<5；i++)s+=a[i]；av=s/5；returnav；}第26页voidmain(){floatsco[5],av；inti；printf("\ninput5scores:\n")；for(i=0；i<5；i++)scanf("%f",&sco[i])；av=aver(sco)；/*调用函数，实参为一数组名*/printf("averagescoreis%5.2f\n",av)；getch();} [程序演示]第27页说明：（1）用数组名作函数参数，应该在调用函数和被调用函数中分别定义数组，且数据类型必须一致，不然结果将犯错。比如，在本案例中，形参数组为a[]，实参数组为sco[]，它们数据类型相同。（2）C编译系统对形参数组大小不作检验，所以形参数组能够不指定大小。比如，本案例中形参数组a[]。假如指定形参数组大小，则实参数组大小必须大于等于形参数组，不然因形参数组部分元素没有确定值而造成计算结果错误。[Return]第28页8.4内部变量与外部变量

Ｃ语言中全部变量都有自己作用域。变量申明位置不一样，其作用域也不一样，据此将Ｃ语言中变量分为内部变量和外部变量。8.4.1内部变量8.4.2外部变量[Return]第29页8.4.1内部变量在一个函数内部申明变量是内部变量，它只在该函数范围内有效。也就是说，只有在包含变量申明函数内部，才能使用被申明变量，在此函数之外就不能使用这些变量了。所以内部变量也称“局部变量”。第30页比如：intf1(inta)/*函数f1*/{intb,c；……} /*a,b,c作用域：仅限于函数f1()中*/

intf2(intx)/*函数f2*/{inty,z；……} /*x,y,z作用域：仅限于函数f2()中*/

main(){intm,n；……} /*m,n作用域：仅限于函数main()中*/第31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。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。[Return]第32页8.4.2外部变量在函数外部定义变量称为外部变量。以这类推，在函数外部定义数组就称为外部数组。外部变量不属于任何一个函数，其作用域是：从外部变量定义位置开始，到本文件结束为止。外部变量可被作用域内全部函数直接引用，所以外部变量又称全局变量。第33页[案例8.9]

输入长方体长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积及正、侧、顶三个面面积。/*案例代码文件名：AL7_9.C*//*功效：利用全局变量计算长方体体积及三个面面积*/ints1,s2,s3;intvs(inta,intb,intc){intv; v=a*b*c;s1=a*b;s2=b*c;s3=a*c; returnv;}main(){intv,l,w,h;clrscr();printf("\ninputlength,widthandheight：");scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);v=vs(l,w,h);printf("v=%ds1=%ds2=%ds3=%d\n",v,s1,s2,s3);getch();} [程序演示]第34页对于全局变量还有以下几点说明：（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）外部变量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申明。外部变量申明普通形式为：extern数据类型外部变量[，外部变量2……]；注意：外部变量定义和外部变量申明是两回事。外部变量定义，必须在全部函数之外，且只能定义一次。而外部变量申明，出现在要使用该外部变量函数内，而且能够出现屡次。第35页[案例8.10]外部变量定义与申明。/*案例代码文件名：AL7_10.C*/intvs(intxl,intxw){externintxh；/*外部变量xh申明*/intv；v=xl*xw*xh；/*直接使用外部变量xh值*/returnv；}main(){externintxw,xh；/*外部变量申明*/intxl=5；/*内部变量定义*/printf("xl=%d,xw=%d,xh=%d\nv=%d",xl,xw,xh,vs(xl,xw))；}intxl=3,xw=4,xh=5；/*外部变量xl、xw、xh定义*/ [程序演示][Return]第36页8.5内部函数和外部函数

8.5.1内部函数（又称静态函数）8.5.2外部函数8.5.3多个源程序文件编译和连接当一个源程序由多个源文件组成时，Ｃ语言依据函数能否被其它源文件中函数调用，将函数分为内部函数和外部函数。[Return]第37页8.5.1内部函数（又称静态函数）假如在一个源文件中定义函数，只能被本文件中函数调用，而不能被同一程序其它文件中函数调用，这种函数称为内部函数。定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可，以下所表示：static函数类型函数名(函数参数表){……}关键字“static”，译成汉字就是“静态”，所以内部函数又称静态函数。但此处“static”含义不是指存放方式，而是指对函数作用域仅局限于本文件。使用内部函数好处是：不一样人编写不一样函数时，不用担心自己定义函数，是否会与其它文件中函数同名，因为同名也没相关系。[Return]第38页8.5.2外部函数外部函数定义：在定义函数时，假如没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数：[extern]函数类型函数名(函数参数表){……}调用外部函数时，需要对其进行申明：[extern]函数类型函数名(参数类型表)[，函数名2(参数类型表2)……]；[案例8.11]外部函数应用。（1）文件mainf.cmain(){externvoidinput(…),process(…),output(…); input(…);process(…);output(…);}

第39页（2）文件subf1.c……externvoidinput(……) /*定义外部函数*/{……}（3）文件subf2.c……externvoidprocess(……) /*定义外部函数*/{……}（4）文件subf3.c……externvoidoutput(……) /*定义外部函数*/{……}

[Return]第40页8.5.3多个源程序文件编译和连接

（1）普通过程编辑各源文件→创建Project（项目）文件→设置项目名称→编译、连接，运行，查看结果。（2）创建Project（项目）文件用编辑源文件相同方法，创建一个扩展名为.PRJ项目文件：该文件中仅包含将被编译、连接各源文件名，一行一个，其扩展名.C能够缺省；文件名次序，仅影响编译次序，与运行无关。注意：假如有某个（些）源文件不在当前目录下，则应在文件名前冠以路径。第41页（3）设置项目名称打开菜单，选取Project／Projectname，输入项目文件名即可。（4）编译、连接，运行，查看结果与单个源文件相同。编译产生目标文件，以及连接产生可执行文件，它们主文件名，均与项目文件主文件名相同。注意：当前项目文件调试完成后，应选取Project／Clearproject，将其项目名称从“Projectname”中去除（去除后为空）。不然，编译、连接和运行，一直是该项目文件！第42页（5）关于错误跟踪缺省时，仅跟踪当前一个源程序文件。假如希望自动跟踪项目中全部源文件，则应将Options／Environment／MessageTracking开关置为“Allfiles”：连续按回车键，直至“Allfiles”出现为止。此时，滚动消息窗口中错误信息时，系统会自动加载对应源文件到编辑窗口中。也可关闭跟踪(将“MessageTracking”置为“Off”)。此时，只要定位于感兴趣错误信息上，然后回车，系统也会自动将对应源文件加载到编辑窗口中。[Return]第43页8.6变量动态存放与静态存放介绍

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)。自动变量和存放器变量属于动态存放方式，外部变量和静态内部变量属于静态存放方式。8.6.1内部变量存放方式8.6.2外部变量存放方式[Return]第44页8.6.1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45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。假如初始化，则赋初值操作是在调用时进行，且每次调用都要重新赋一次初值。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46页[案例8.13]自动变量与静态局部变量存放特征。/*案例代码文件名：AL7_13.C*/void