C语言课件第六章函数.ppt

第六章 函 数,结构化程序设计基础,结构化程序设计概述,结构化程序设计要求一种自顶向下的设计方法，也就是将复杂 的系统划分为相对独立的，功能较为单一功能的子系统的组合。,每个子系统称为模块，在C语言中表现为函数。,复杂问题,main(),a,b,c,a1,a2,b1,b2,c1,c2,各模块之间的关系称之为接口。,优点：,函数实现的功能单一 完整，可以独立设计，单 独调试。易于维护，通用 性强。,6.1 函数的定义和调用,函数的基本结构,#include void main(void ) int a,b,c; scanf ( “%d,%d” , ,主函数,函数体,函数的类型，返回值的类型。,函数名（用标识符命名），引用函数的标志，并得到结果。,函数参数说明表。,定义！,引用！,函数定义是要确定函数的 名称、函数的类型、函数的参 数及函数的功能。,函数的定义,格式： type 函数名(参数说明表) 内部说明语句 ； 功能语句 ； ,如果函数有返回值，应含有return语句。,int max(int x ,int y) int z ; z=x=y? x : y ; return ( z) ; ,说明：,函数不能嵌套定义，但可以嵌套引用，包括引用自己。,int max(int x,int y) int cx(int c,int d) /*Error !*/ ,函数如果无返回值，type 应说明为空类型void。函数无参 数应定义成void。,void Bell(void) printf(“007”); ,函数的调用,调用方式： 函数名(实参表),一般调用方式有三种： 语 句 形 式： max(a,b)； 表达式形式： c=max(a, b)*2 ； 函 数 参 数： c=max (a , max (b , d ) ;,调用过程,void main (void) int a ,b ,c ; scanf (“%d,%d” , ,先计算实参的值，从右向左向函数传递调赋值给形参。,2,3,a b,X y,2,3,转移在函数中运行，执行到一个return语句，将返回表达式 的值。由函数名带回给调用函数。,z,3,函数如果没有return语句，由最后一个返回一个不确定的值！,关于返回值的几点说明：,函数可以通过一个return语句返回一个值，也可以不返回值， 此时应在定义函数时用void类型加以说明。,函数中可以出现多个return语句，遇到一个return 语句，则 返回值，且返回调用函数，继续执行。,int max ( int x , int y ) if (x=y ) return x ; return y ; ,返回值的类型应与函数的类型一致，如不一致，以函数类型 为准，先转换为函数类型后，再返回。,int max(void) float z; return z;/* z先转化为整型*/ ,为了确保参数和返回值类型正确，一般须在函数调用前对其 类型和参数的类型加以说明，该说明称之为原型声明。,int imax ( int ,int ) ; void main (void ) int x,y,z ; z=imax ( x,y ) ; ,原型声明语句，加；,举例：通过函数求 xn 。,#include double pow(float , int) ; void main(void) int i ; for (i=1; i =9 ; i+) printf ( “%d , %f n” , i, pow(2.5 ,i)； double pow(float x ,int n ) int i ; double p=1 ; for (i=1 ; i=n ; i+) p=p*x ; return ( p) ; ,原型声明。,定义函数,调用函数。,chp6ex1,6.2 变量的存储类型及作用域,变量是内存数据的抽象，即将内存地址、数据表示抽象成一个 符号。此外，变量还有存储类型，存储类型确定了变量在时间上的 生存期和空间上的作用域。,变量的存储类型有以下四种：,自动类型 auto,寄存器类型 register,静态类型 static,外部类型 extern,变量的说明格式：,存储类型 类型 变量名表；,确定变量在内存中的表示方法。,确定变量的生存期和作用域。 该项省略表示auto存储类型。,auto存储类型,定义在复合语句的开始处。块内生存块内有效。,#include void main(void) auto int a,b; scanf(“%d,%d”, ,a b 的 作 用 域,iTemp的作用域。,生存期：,执行到复合语句建立内存 变量。执行出复合语句变量消 亡。,iTemp,register存储类型,作用域和生存期和auto相同， 差别在于，如果CPU内部的寄存 器空闲，则使用寄存器作为变量 的存储单元，以提高速度。主要 用于循环变量。,static(静态)存储类型,作用域：在定义的复合语句内引用，出了复合语句不可见。,生存期：从定义直到程序结束，执行出 时，原值并不消失， 只是不能引用。,void row (void) ; void main ( void ) int b ; for (b=1 ; b=9 ; b+ ) row ( ) ; void row (void ) int a=1 ; int b ; for (b=1 ; b=9 ; b+) printf ( “%5d” , a*b ) ; printf ( “ n ”) ; a+ ; ,chp6ex6,static,chp6ex5,说明静态变量。,a的作用域,生存期从第一次调用到程序结束。,外部变量（extern存储类型）,外部变量是定义在任何模块之外的变量。也称为全局变量。,作用域：从定义直到文件结束。,生存期：在程序的整个执行过程中。任何函数对外部变量的修 改都会影响其他函数对外部变量引用时的值。,#include void add(void); int a,b,c; void main(void) scanf(“%d,%d”, ,外部变量。,作用域,关于外部变量的几点说明：,外部变量可以通过说明改变其作用域。,void main( ) int i; /* i为外部变量*/ void max(int a,int b) ,作用域,extern i;,新的作用域,外部变量可以被不同的文件共享。,file1.c file2.c int a ; extern int a ;,文件1定义的外部变量。,文件2通过说明使用文件1的外部变量。,如果只希望在本文件中使用，可以加static说明。,static,关于外部变量的几点说明：,模块设计的原则：内聚性强，耦合性弱。外部变量的使用占 用内存且增加模块的耦合性，因此，应尽量不使用外部变量。,当模块中出现和全局变量同名的局部变量时，局部变量在模 块中优先。,int a; void main(void) a=5; void fun() int a; a=5; ,外部变量应用举例：用外部变量交换两个变量的值。,#include int a,b; void main(void) scanf(“%d,%d”, ,a、b外部变量。,a,b,外部变量的副作用,#include int i; void prt(void); void main( void ) for(i=0;i5;i+) prt( ); void prt(void) for(i=0;i5;i+) printf(“%c”,*）； printf(“n”); ,函数的作用：打印五个*，再回车。,几次调用函数？,i=0,i=0,i=0,i=0,i=0,i=1,i=2,i=3,i=4,i=5,i=5,i=5,i=5,i=5,6.3 函数间的数据传递,函数在调用的过程中，调用函数和被调函数存在数据的相互传 递。数据的传递包括两个方面：,将值传递给被调函数；,将被调函数的结果返回给调用函数。,调用函数,被调函数,向被调函数传递值。,将结果返回给调用函数。,数据传递方式,通过函数参数传值或传地址； 通过返回值传递结果; 通过全局变量传递参数或结果。,使用参数传递数据,传值方式,通过实参与形参的结合，将数据值传递给形参，形参的改变不 影响实参。,#include int splus (int , int ) ; void main (void ) int a , b , c ; scanf ( “ %d , %d” , ,调用函数,被调函数,x、y形参。,a、b实参变量的值。,传递参数,a:2,b:3,y:,x:,3,2,z:,6,返回值,传地址方式,形参定义为指针，实参为变量的地址，被调函数通过地址可以 修改地址对应的变量。,#include void swap ( int * , int * ); void main (void ) int a , b ; scanf ( “%d , %d ” , ,用函数实现两个变量a、b值的交换,4,6,a,b,2000H,2400H,x,y,2400H,2000H,参数变量是否可以实现交换？,外部变量传递参数,定义外部变量被调用函数和被调函数共享，任何函数对外部变 量的修改都会影响到其他函数所见的外部变量的值。,#include int c ; void main ( void) int a ,b ; scanf ( “ %d ,%d ” , ,定义外部变量,c,6,说明：应尽量少用外部变量，应使函数内部的内聚性强，函数 之间的偶合性弱。,6.4 数组与函数参数,问题：引用数组时只能引用数组元素。如果用参数传递数组元 素，则函数需要参数的量太多。为了解决此问题，可以通过指针传 递数组的地址。,数组作为函数参数定义有三种方式：,形参为指针； int ave( int *p) 形参为无下标数组； int ave(int a ) 形参为有下标数组。 int ave(int a10),举例：通过函数求数组元素的平均值。,#include float mean( int *, int) ; void main (void) int i , array10=1,2,3,4,5,6,7,8,910 ; float av ; av=mean(array,10) ; printf( “av=%f n %d ” ,av ,array 0 ) ; float mean( int *data ,int num ) int i ; float avg=0 ; for (i=0 ; inum ; i+) avg+= *data+; avg/=num ; *(data-10)=-1; return (avg ) ; ,指针法；,指针法。,形参为无下标数组；,无下标数组。,int data ,data0=-1;,data i ;,int data10,形参为有下标数组。,形参为有下标数组。,说明：,三种方法的实质都是传递地址， 可以混用。,形参的任何改变都影响实参。,函数中对数组的操作，下标不要 超过数组的下标范围。,chp6ex2,6.5 返回指针的函数,概念：函数可以返回一个值，也可以返回一个地址（指针）， 如果函数返回指针，称为返回指针的函数。,定义： type *函数名（形参表） ,int *max(int *a, int *b),举例：在字符串中查找特定的字符。,#include #include char *lstrchar ( char * , char ) ; void main ( void) char c , *p , str80 ; gets (str ) ; scanf ( “ %c ” , ,返回指针的函数。,chp6ex3,指向空！,6.6 指向函数的指针,概念：函数为程序模块，函数对应内存的地址，其首地址称为 函数的入口地址，用函数名表示。C语言可以通过指针指向函数的 入口地址，从而实现函数的调用。,c=max(a,b);,int max(int x,int y) return (x=y?x:y); ,2400H,指向函数指针的定义：,type ( *p )( );,函数的类型。,指针,函数,使用过程：,定义函数和指向函数的指针； 指针指向函数； p=funname; 通过指针引用函数。格式： (* p)(实参表);,举例：求a、b的最大值。,#include int lmax(int,int); void main(void) int a,b,c; int (* funp)(); funp=lmax; scanf(“%d,%d”, ,说明指向函数的指针。,指针指向函数。,funp,lmax,通过指针引用函数。,lmax,举例：通过参数传递，求a、b之和、之差。,#include int plus(int,int); int sub(int,int); int funa(int,int,int(*)(int,int); void main(void) int a,b,c; scanf(“%d,%d”, ,int plus(int x,int y) return (x+y); int sub(int x,int y) return (x-y); ,6.7 递归函数,概念：函数直接或间接地自我调用称为递归函数。,int fun1(int x) z=fun1(y); ,int fun1(int x) int fun2(int t) z=fun2(y); c=fun1(a); ,直接引用自身。,间接引用自身。,递归在没有控制条件的情况下是无穷的递归。,void main(void) printf(“*n”); main(); ,只有通过控制条件，使递归调用终止，才能应用。,void main(void) printf(“*n”); ch=getchar(); if(ch!=9)main(); ,递归举例：求n!。,n!=,1 n=0或n=1,n(n-1)! n1,f(n)=,1 n=0或n=1,nf(n-1) n1,#include long lfac(long); void main(void) long i,x; scanf(“%ld”, ,lfac(4),4*lfac(3),3*lfac(2),2*flac(1),2*1,3*2*1,4*3*2*1,递推,回归,chp6ex7,6.8 命令行参数,如DOS命令：COPY A:S.DOC C:,命令。,命令对象，命令参数。,C支持由主函数main(),在程序执行时，从操作系统接收传递的 参数。并记录参数供程序处理。主函数一般有两个参数。,void main(int argc,char *argv ),整型变量，记录包括命令行在内的字符串个数。,指向字符的指针数组。记录所有参数字符串的地址。,举例：回显命令行参数。,#include void main(int argc, char *argv ) int i; for(i=1;iargc;i+) printf(“%s%c”,argv i ,(iargc-1)? :n); ,test How are you?,C:,argc 4,chp6ex8,6.9 编译预处理,C 语言除了说明语句、执行语句及控制语句外，还有一类编译 预处理语句。该类语句的作用是在编译时对程序作一定的处理，满 足特定的处理要求。编译预处理时C语言的重要特征。,编译预处理语句的语法形式：,#关键词 参数表,编译预处理语句不用；作为结束标志！,宏定义预处理,不带参数的宏定义,作用：定义常量名，提高程序的可读性，便于修改。,格式： #define 宏名 字符串,#define PI 3.1415926 void main(void) flaot r; scanf(“%f ”, ,编译时用字符串替代宏名。,3.1415926,说明：,宏名一般用大写； 编译时用字符串无条件替代宏名；,#define PI 3.1415926; PI*r*r,3.1415926;*r*r,宏名的有效范围，从定义到程序尾。也可以通过#undef修改 定义范围。,#define G 9.8 void main(void ) #undef G,G的范围,可以在宏定义的字符串中使用已定义的宏名。,” ”字符串中的宏名不替换。,#define R 3.0 #define PI 3.14159 #define S PI*R*R,printf(“S=%f”,S);,不替换。,带参数的宏定义,格式： #define 宏名(参数表) 含参数的字符串,#define S( a , b ) a*b area=S( 4 , 3 );,替换过程：,将实际参数替换宏定义的参数。,替换字符串中的参数。,替换整个宏。,4*3,带参的宏与函数的区别：,带参宏不分配内存单元，不返回值，只是在编译时按规则替换。,关于带参宏的说明：,要严格按格式书写，否则会造成错误。,#define S (a,b) a*b S(3,4)被替换成： (a,b) a*b(3,4),参数有可能用到表达式时，参数字符要加（