C语言程序设计 课件 任务3.1 函数的应用

高级语言程序设计模块三编程初级应用任务3.1函数的应用C语言程序设计基础与实践课程组04技能点拓展03技能点详解02技能点分析目录CONTENTS任务3.1函数的应用01问题引入05技能点检测一问题引入一款游戏的开发，需要公司各部门各司其职，通力合作。策划部门负责主策划,剧情,文案,系统,版本等；美术部门负责场景,2D,3D,人物,原画,平面,视频等；程序部门负责主程序,客户端,引擎等。同样，一个较大规模程序的设计也需要化整为零，让各部分完成相对独立的功能，这些独立的部分就是函数。那么如何编写自定义函数，如何调用它们呢？04技能点拓展03技能点详解02技能点分析目录CONTENTS01问题引入05技能点检测任务3.1函数的应用二技能点分析1、了解函数的概念2、掌握函数的定义与调用3、能够使用自定义函数去解决规模较大的问题学习目标1．什么是函数？为什么要使用函数？2．函数定义的一般格式是什么？3．什么是形参？什么是实参？4．函数调用的方法是什么？学期预习04技能点拓展03技能点详解02技能点分析目录CONTENTS01问题引入05技能点检测任务3.1函数的应用三技能点详解函数就是一段封装好的，可以重复使用的代码，它使得我们的程序更加模块化，不需要编写大量重复的代码。函数可以提前保存起来，并给它起一个独一无二的名字，只要知道它的名字就能使用这段代码。函数还可以接收数据，并根据数据的不同做出不同的操作，最后再把处理结果反馈给我们。函数还有很多叫法，比如方法、子例程或程序，等等。三技能点详解——1库函数C语言在发布时已经为我们封装好了很多函数，它们被分门别类地放到了不同的头文件中（暂时先这样认为），使用函数时引入对应的头文件即可。这些函数都是专家编写的，执行效率极高，并且考虑到了各种边界情况，各位读者请放心使用。C语言自带的函数称为库函数。库（Library）是编程中的一个基本概念，可以简单地认为它是一系列函数的集合，在磁盘上往往是一个文件夹。C语言自带的库称为标准库，其他公司或个人开发的库称为第三方库。C标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如，函数strcat（）用来连接两个字符串，函数memcpy（）用来复制内存到另一个位置。自己编写的函数称为自定义函数，自定义函数和库函数在编写和使用方式上完全相同，只是由不同的机构来编写。三技能点详解——2函数的定义函数是一组一起执行一个任务的语句。每个C程序都至少有一个函数，即主函数main（），所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。C语言中的函数定义的一般形式如下：在C语言中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：函数类型：也即函数返回值类型，一个函数可以返回一个值。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，函数类型是关键字void。函数名：是所定义函数的名称，它可以是C语言中任何合法的标识符。注意，在一个程序中函数名必须是唯一的，别的函数都是通过函数名来调用函数的。三技能点详解——2函数的定义形式参数表：是由“<类型><参数名>”对组成的参数表，每对之间用逗号隔开。被调函数就是通过这些形参，接收从调用函数传递过来的数据。定义的函数可以有参数，也可以没有参数，分别称为有参函数和无参函数。不过，即使是无参函数，其后面的圆括号也不能省略。函数体：函数体由一对花括号“{}”括起，包含一组定义函数执行任务的语句。以下是max()函数的源代码。该函数有两个参数num1和num2，会返回这两个数中较大的那个数：三技能点详解——2函数的定义三技能点详解——3函数声明函数声明会告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。函数声明包括以下几个部分：针对上面定义的函数max()，以下是函数声明：intmax(intnum1,intnum2);在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：intmax(int,int);当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。三技能点详解——4函数的调用创建C函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。当调用有参函数时，会发生参数值的传递，实参会把值传递给形参，被调函数接收了传递过来的实参后，就依据这些数据执行自己函数体里的语句。执行结束后，就把控制返回到调用者发出函数调用的地方，继续它的执行。根据一个函数是否由返回值，C语言将以两种不同的方式对它们进行调用。（1）没有返回值的函数，是以函数调用语句的方式进行调用的，即：（2）有返回值的函数，是以函数表达式的方式调用的，即：三技能点详解——4函数的调用这两种调用方式的区别是：前者是一个语句，以分号结尾；后者是一个表达式，凡是一个表达式能出现的地方，它都可以出现。比如出现在赋值语句的右边；比如出现在一个算术表达式里参与计算等等。函数调用时，在实际参数表中，必须列出与被调函数定义的形参个数相等、类型相符、次序相同的实参，各实参之间仍以逗号分隔。三技能点详解——5函数调用中的参数传递（1）传值方式向函数传递参数的传值调用方法，调用者是把实参变量的值赋给被调用的形参变量的。由于实参变量和形参变量占用的是内存中不同的存储区，被调函数对形参的加工，是在形参变量自己的存储区里进行，所以不会影响到实参变量。所以，这种数据传递的方式是单向的。（2）引用方式通过引用传递方式，形参为指向实参的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。传递指针可以让多个函数访问指针所引用的对象，而不用把对象声明为全局可访问。三技能点详解——5函数调用中的参数传递（3）参数为数组的传递方式如果您想要在函数中传递一个一维数组作为参数，您可以用下面三种方式来声明函数形式参数，这三种声明方式的结果是一样的，因为每种方式都会告诉编译器将要接收一个整型指针。同样地，您也可以传递一个多维数组作为形式参数。方式1：形式参数是一个已定义大小的数组：三技能点详解——5函数调用中的参数传递方式2：形式参数是一个非固定长度的数组：方式3：形式参数是一个指针：三技能点详解——6函数的嵌套调用函数的嵌套调用是指当前被调用的函数里又调用了另一个函数，这就类似于在大盒子里装小盒子，小盒子里可以再装更小的盒子。如下所示：我们看到在主函数main()中调用了func2()函数，而在func2()函数中又调用了func1()函数，如此就构成了函数的嵌套调用。案例3.1.1函数的调用在这个案例中，我们定义了一个max()函数用来实现求两数中较大者，然后在主函数main()中对其进行调用。/*****************************************内容简述：通过调用max()函数求两数中的较大者。*****************************************/#include

<stdio.h>intmax(intnum1,intnum2);//函数声明intmain(){

inta=100;

int

b=200;intret;

ret=max(a,b);//调用max()函数 printf("Maxvalueis:%d\n",ret);

return0;}intmax(intnum1,intnum2)//定义max()函数返回两个数中较大的那个数{

intresult;

if(num1>num2) result=num1;

elseresult=num2;

returnresult;}三技能点详解——案例案例3.1.2

传值方式参数传递在这个案例中，我们定义了一个swap()函数用来实现交换两数值，swap()函数的参数是普通变量，然后在主函数main()中对其进行调用。/*****************************************内容简述：查看调用swap()函数是否能交换两数值。****************************************/#include

<stdio.h>voidswap(intx,inty);//函数声明intmain(){

int

a=100;

intb=200;

printf("交换前，a的值：%d\n",a);printf("交换前，b的值：%d\n",b);swap(a,b);//调用swap()函数printf("交换后，a的值：%d\n",a);printf("交换后，b的值：%d\n",b);

return0;}

voidswap(intx,inty)//定义swap()函数{

int

temp;temp=x;x=y;y=temp;}三技能点详解——案例案例3.1.3引用方式参数传递在这个案例中，我们定义了一个swap()函数用来实现交换两数值，swap()函数的参数是指针变量，然后在主函数main()中对其进行调用。/*****************************************内容简述：查看调用swap()函数是否能交换两数值。*****************************************/#include

<stdio.h>voidswap(int*x,int*y);//函数声明intmain(){

int

a=100;

intb=200;printf("交换前，a的值：%d\n",a);printf("交换前，b的值：%d\n",b);swap(&a,&b);//调用swap()函数，&a为指向a的指针，&b为指向b的指针printf("交换后，a的值：%d\n",a);printf("交换后，b的值：%d\n",b);

return0;}voidswap(int*x,int*y)//函数定义{

int

temp;temp=*x;*x=*y;*y=temp;}三技能点详解——案例案例3.1.4

参数为数组的传递方式在这个案例中，我们定义了一个getAverage()函数用来求5个整数的平均值，getAverage()函数的参数是数组，然后在主函数main()中对其进行调用。/*******************************************************内容简述：通过调用getAverage()函数实现求5个整数的平均值*******************************************************/#include

<stdio.h>

doublegetAverage(intarr[],intsize)//函数定义{

inti;

doubleavg;

doublesum=0;

for(i=0;i<size;++i) { sum+=arr[i]; } avg=sum/size;

returnavg;}

intmain(){

int

balance[5]={1000,2,3,17,50};

doubleavge;avge=getAverage(balance,5);//函数调用，传递一个指向数组的指针作为参数printf("平均值是：%f\n",avge);

return0;}三技能点详解——案例案例3.1.5

函数的嵌套调用案例题目：求任意3个整数的方差，方差公式如下：/*******************************内容简述：求任意3个整数的方差*******************************/#include

<stdio.h>#include

<math.h>floatavg(inta,intb,intc)//定义求平均值函数avg(){

floatm; m=(a+b+c)/3.0;

returnm;}floatvar(intd,inte,intf)//定义求方差函数var(){

floatave,vai;

ave=avg(d,e,f);//调用avg()函数求出平均值赋给avevai=(pow((ave-d),2)+pow((ave-e),2)+pow((ave-f),2))/3.0;//求出方差

returnvai;}

intmain(){

intx,y,z;

floatw; printf("请输入3个整数："); scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z); w=var(x,y,z);//调用求方差函var() printf("方差是:%f\n",w);

return0;}三技能点详解——案例04技能点拓展03技能点详解02技能点分析目录CONTENTS01问题引入05技能点检测任务3.1函数的应用四技能点拓展——1作用域规则任何一种编程中，作用域是程序中定义的变量所存在的区域，超过该区域变量就不能被访问。C语言中有三个地方可以声明变量：在函数或块内部的局部变量在所有函数外部的全局变量在形式参数的函数参数定义中让我们来看看什么是局部变量、全局变量和形式参数。四技能点拓展——1作用域规则（1）局部变量在某个函数或块的内部声明的变量称为局部变量。它们只能被该函数或该代码块内部的语句使用。局部变量在函数外部是不可知的。下面是使用局部变量的实例。在这里，所有的变量a、b和c是main（）函数的局部变量。如下例所示：四技能点拓展——1作用域规则（2）全局变量全局变量是定义在函数外部，通常是在程序的顶部。全局变量在整个程序生命周期内都是有效的，在任意的函数内部能访问全局变量。全局变量可以被任何函数访问。也就是说，全局变量在声明后整个程序中都是可用的。下面是使用全局变量和局部变量的实例：四技能点拓展——1作用域规则在程序中，局部变量和全局变量的名称可以相同，但是在函数内，如果两个名字相同，会使用局部变量值，全局变量不会被使用。下面是相关实例：运行结果：四技能点拓展——2形式参数函数的形式参数，被当作该函数内的局部变量，如果与全局变量同名它们会优先使用。如下例所示：运行结果：四技能点拓展——2形式参数全局变量与局部变量在内存中的区别是全局变量保存在内存的全局存储区中，占用静态的存储单元；局部变量保存在栈中，只有在所在函数被调用时才动态地为变量分配存储单元。当局部变量被定义时，系统不会对其初始化，您必须自行对其初始化。定义全局变量时，系统会自动对其初始化，如下所示：正确地初始化变量是一个良好的编程习惯，否则有时候程序可能会产生意想不到的结果，因为未初始化的变量会导致一些在内存位置中已经可用的垃圾值。04技能点拓展03技能点详解02技能点分析目录CONTENTS01问题引入05技能点检测任务3.1函数的应用五技能点检测1）以下函数定义正确的是：（

）。A)doublefun(int