C语言教案：第6章函数.ppt

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1、第六章：函第六章：函 数数6.1 概述概述6.2 定义函数定义函数6.3 函数参数和函数值函数参数和函数值6.4 函数调用函数调用6.5 宏定义宏定义6.6 变量的作用域和存储类变量的作用域和存储类6.7 函数的递归调用函数的递归调用*1/16/20231一、模块化程序设计方法一、模块化程序设计方法 6.1 概概 述述函数是程序的基本组成单位函数是程序的基本组成单位 C程序从程序从main()函数开始执行函数开始执行 用函数实现模块化程序设计的特点：用函数实现模块化程序设计的特点：（1）将大的、复杂的问题分解成若干个小）将大的、复杂的问题分解成若干个小 的、简单问题。的、简单问题。（2）将需多

2、次执行的计算）将需多次执行的计算/操作编成通用操作编成通用 的函数段。省时、省力。的函数段。省时、省力。（3）每个函数段完成一个特定的功能）每个函数段完成一个特定的功能1/16/20232二、函数分类二、函数分类 1、按定义分：、按定义分：标准函数、自定义函数标准函数、自定义函数2、按调用分：、按调用分：无参调用、有参调用无参调用、有参调用 3、按功能分：、按功能分：无值返回、有值返回无值返回、有值返回 1/16/202336.2 定义函数定义函数一、函数定义的一般形式为：一、函数定义的一般形式为：类型标识符类型标识符 函数名（函数名（形式参数表形式参数表）形式参数说明形式参数说明 函数体函数

3、体 return()1/16/20234说明：说明：1、若有值返回，则需标明类型、若有值返回，则需标明类型,并一定有并一定有return。2、若有值代入，则必须有形参表及形参说明。、若有值代入，则必须有形参表及形参说明。3、形参说明的两种形式：、形参说明的两种形式：int max(int x，int y)或或：int man(x，y)int x，y；max(x,y)int x;max(int x,y)正确正确或或：错误！错误！1/16/202354、形参说明与函数体内的说明一定要分别说明。、形参说明与函数体内的说明一定要分别说明。如：如：int max(x，y)int x，y；int z;z=

4、xy?x:y;return(z);5、函数不可嵌套定义。、函数不可嵌套定义。1/16/202366.3函数参数和函数值函数参数和函数值一、形式参数和实际参数一、形式参数和实际参数main()/*主函数主函数*/int a,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);/*a,b是实际参数是实际参数*/printf(“max=%d”,c);/*子函数子函数*/max(x,y)/*x,y是形式参数是形式参数*/int x,y;int z;z=xy?x:y;return(z);1/16/20237说说 明：明：1、形参在调用前并不占有存储单元、形参在调用前并不占有存储单元

5、2、实参可以为常量、变量或表达式、实参可以为常量、变量或表达式 3、定义函数时，必须指定形参类型。、定义函数时，必须指定形参类型。4、实参与形参要匹配、实参与形参要匹配 5、实参变量对形参变量的数据传递、实参变量对形参变量的数据传递 分为分为“值传递值传递”与与“地址传递地址传递”二、函数的返回值二、函数的返回值1、函数的返回值由、函数的返回值由return语句完成。语句完成。2、函数值与返回值类型不同，以函数类型为准。、函数值与返回值类型不同，以函数类型为准。1/16/20238三、参数传递三、参数传递1、基本数据类型作参数、基本数据类型作参数main()int a,b;printf(a=)

6、;scanf(%d,&a);printf(b=);scanf(%d,&b);swap(a,b);printf(a=%dnb=%dn,a,b);swap(int x,int y)int t;t=x;x=y;y=t;/*交换交换x和和y的值的值*/输入：输入：a=10 b=15 结果：结果：a=b=1015（单向、值传递）（单向、值传递）例：例：1/16/202392、数组元素作函数参数、数组元素作函数参数例：例：用数组元素作实参用数组元素作实参,输出输出1 5的平方。的平方。main()int a5,i;for(i=0;i5,i+)ai=i+1sq(ai);sq(int n)printf(%dn

7、,n*n);1/16/2023103、数组名作参数、数组名作参数注意：实参和形参的类型都必须是数组注意：实参和形参的类型都必须是数组 main()int a5,i;clrscr();for(i=0;i=4;i+)ai=i+1;sq(a);sq(n)int n5;int i;for(i=0;i5;i+)printf(%dn,ni*ni);1/16/202311说说 明：明：(1)调用调用sq()函数时函数时,两个数组首地址完全相同。两个数组首地址完全相同。(2)实、形参数组的类型必须一致，大小可不一致实、形参数组的类型必须一致，大小可不一致.(3)通常形参数组大小不定。通常形参数组大小不定。如：

8、如：int a10;:av(a);:av(int x):1/16/202312问题分析：问题分析：1、将数据送入数组、将数据送入数组2、将所有数据累加求和、将所有数据累加求和3、根据总成绩及人数求平均成绩、根据总成绩及人数求平均成绩4、输出结果、输出结果一维数组一维数组score中存有中存有10个学生的成绩。个学生的成绩。求平均成绩。求平均成绩。应用举例：应用举例：例例1：1/16/202313main()int score10,i;float aver(),av;printf(输入成绩：输入成绩：n);for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&scorei);av=aver(scor

9、e);printf(“平均成绩为：平均成绩为：%6.2f,av);float aver(stu);int stu10;int i，sum=0；float a;for(i=0；i10；i+)sum+=stui;a=sum/10.0;return(a);编程如下：编程如下：1/16/202314例例2:交换两个数组元素的值。交换两个数组元素的值。main()int a2;scanf(%d,%d,&a0,&a1);swap(a);printf(%d,%d,a0,a1);swap(x);int x;int t;t=x0;x0=x1;x1=t;1/16/202315例例3：将一组学生成绩从高分到低分排序

10、。将一组学生成绩从高分到低分排序。#difine STUDENT_NUM 10main()int score11，i;void sort();printf(输入学生的成绩：输入学生的成绩：n);for(i=1；i=STUDENT_NUM；i+)scnaf(%d,&scorei);sort(score,STUDENT_NUM);printf(“从高到低的排列顺序为：从高到低的排列顺序为：n);for(i=1;i=STUDENT_NUM;i+)printf(%d,scorei);主函数：主函数：1/16/202316void sort(num，n)int num，n；int i，j，t；for(i

11、=1；in；i+)for(j=i+1；jnumi)t=numj;numj=numi;numi=t;子函数：子函数：1/16/2023176.4函数调用函数调用一、函数调用形式一、函数调用形式二、函数调用方式二、函数调用方式1、作为语句调用、作为语句调用调用无返回值函数调用无返回值函数 max(a,b);函数名函数名(实际参数表实际参数表)2、作为表达式调用、作为表达式调用 c=2*max(a,b);3、函数参数、函数参数m=max(a,max(b,c);调用有返回值函数调用有返回值函数 1/16/202318三、对被调函数的说明三、对被调函数的说明main()：long f();scanf(%

12、d，&num);t=f(num);：long f(n)int n;int i;long a=1;for(i=1;i=n;i+)a*=i;return(a);调用函数求调用函数求n!。例：例：1/16/202319函数说明的一般形式为：函数说明的一般形式为：类型标识符号类型标识符号 函数名（）；函数名（）；1、在主调函数中说明被调函数的类型。、在主调函数中说明被调函数的类型。说明：说明：2、几种情况除外：、几种情况除外：(1)被调函数的返回值是被调函数的返回值是int或或char型时型时(2)被调函数的定义出现在主调函数之前时被调函数的定义出现在主调函数之前时 1/16/202320long f

13、()main()：t=f();：如：如：(3)在所有函数定义之前已说明了函数的类型在所有函数定义之前已说明了函数的类型float a();main()a();.float a()如：如：1/16/202321四、函数的嵌套调用四、函数的嵌套调用不可嵌套定义，但可嵌套调用不可嵌套定义，但可嵌套调用 嵌套调用形式如下：嵌套调用形式如下：main()sub1()sub2()sub3()注意：注意：return();return();return();sub1();sub2();sub3();1/16/202322编写一个判素数的程序编写一个判素数的程序 函数应用举例：函数应用举例：例例1：例例2：编

14、程序求编程序求s=s1+s2+s3+s4的值。的值。其中：其中：s1=1+1/2+1/3+.+1/50 s2=1+1/2+1/3+.+1/100 s3=1+1/2+1/3+.+1/150 s4=1+1/2+1/3+.+1/200 问题分析：问题分析：（1）原始数据可自动产生）原始数据可自动产生（2）s1s4的计算方法相同（子函数中完成）的计算方法相同（子函数中完成）（3）将）将s1s4的结果相加得到的结果相加得到s（4）输出）输出s值值1/16/2023236.5宏定义宏定义一、不带参数的宏定义一、不带参数的宏定义 说明：说明：1、宏名一般用大写字母表示。、宏名一般用大写字母表示。2、使用宏可

15、减少程序重写。、使用宏可减少程序重写。3、宏定义行不做语法检查。、宏定义行不做语法检查。4、宏定义不是语句，结尾不加分号。、宏定义不是语句，结尾不加分号。5、宏定义时，可引用已定义的宏名。、宏定义时，可引用已定义的宏名。#define 标识符标识符 字符串字符串 1/16/202324如：如：#define R 3.0#define PI 3.1415#define L 2*PI*R 二、带参数的宏定义（类函数宏）二、带参数的宏定义（类函数宏）例例1：#define S(a，b)a*b#define 宏名宏名(参数表参数表)字符串字符串 area=S(3，2)；展开为：展开为：area=3*2

16、;1/16/202325area=3.14159*3.6*3.6；#define PI 3.14159#define S(r)PI*r*r :a=3.6;area=S(a);:例例2：展开为：展开为：1/16/202326如有如有 S(a)、S(a+b)，则展开分别为：，则展开分别为：3.14159*a*a 3.14159*a+b*a+b注意：带参数宏与函数的区别注意：带参数宏与函数的区别 1/16/2023276.6 变量的作用域和存储类变量的作用域和存储类变量涉及到的问题：变量涉及到的问题：1、先定义，后使用、先定义，后使用 2、定义语句出现的位置、定义语句出现的位置作用域问题（空间）作用

17、域问题（空间）3、是否保留变量值、是否保留变量值生存期问题（时间）生存期问题（时间）4、定义和说明的区别：、定义和说明的区别：定义：定义：给变量分配确定的存储单元给变量分配确定的存储单元 说明：说明：说明变量的性质（名称、类型）说明变量的性质（名称、类型）注意：注意：同一对象，可有多个说明，但仅有一个定义同一对象，可有多个说明，但仅有一个定义 1/16/202328一、变量的作用域一、变量的作用域作用域：作用域：定义变量的位置及能被访问的范围。定义变量的位置及能被访问的范围。变量的分类：变量的分类：全局变量、局部变量全局变量、局部变量 1、局部变量、局部变量在函数内部或符合语句内部定义的变量。

18、在函数内部或符合语句内部定义的变量。例：例：main()int i，j;float av;：f1(n)int n;float x;：f2(c,a)char c;int a;int v;：1/16/202329说明：说明：（1）局部变量只在定义它的函数内有效。）局部变量只在定义它的函数内有效。（2）不同函数中局部变量允许同名。）不同函数中局部变量允许同名。main()int a=10;f();printf(main():a=%dn,a);f()int a=20;printf(f():a=%dn,a);如：如：1/16/202330（3）可以在复合语句中定义局部变量。）可以在复合语句中定义局部变量

19、。main()int x=10;int x=100;printf(1:x=%dn,x);printf(2:x=%dn,x);（4）局部变量分为动态存储类别和静态存储方式。）局部变量分为动态存储类别和静态存储方式。如：如：1/16/2023312、全局变量、全局变量全局变量：全局变量：在函数之外定义的变量。在函数之外定义的变量。有效范围：有效范围：从定义位置开始到本源程序结束从定义位置开始到本源程序结束 int a,b;main()：f()：如：如：a、b的作用域的作用域1/16/202332说说 明：明：（1）全局变量可以被程序中的各函数所共用。）全局变量可以被程序中的各函数所共用。int x

20、;/*定义全局变量定义全局变量x*/main()x=10;printf(1:x=%dn,x);f();printf(2:x=%dn,x);f()x+;/*在在f()函数中引用全局变量函数中引用全局变量x*/例：例：1/16/202333（2）函数可使用在该函数之后定义的全局变量。）函数可使用在该函数之后定义的全局变量。int x=10;main()int a;extern y;a=x+y;printf(a=%dn,a);int y=20;：例：例：1/16/202334（3）全局变量可与局部变量同名。）全局变量可与局部变量同名。在局部变的作用域内，全局量不起作用。在局部变的作用域内，全局量不起

21、作用。int a=10;main()a+;f();printf(2:a=%dn,a);f()int a=20;printf(1:a=%dn,a);例：例：注意：注意：1/16/202335（4）利用全局变量实现主调函数之间的数据）利用全局变量实现主调函数之间的数据 传递和返回。传递和返回。用函数编程求一组学生成绩的最高分、最用函数编程求一组学生成绩的最高分、最低分和平均成绩。低分和平均成绩。例：例：1/16/202336int max，min;main()int score40，n，i;float av，student()；printf(输入学生人数（输入学生人数（40以下）：以下）：);sc

22、anf(%d，&n);printf(输入输入%d个学生的成绩：个学生的成绩：n，n);for(i=0；in；i+)scanf(%d，&scorei);av=student(score，n);printf(最高分为：最高分为：%d最低分为：最低分为：%dn，max，min);printf(平均成绩为：平均成绩为：%.2fn，av)主主函函数数1/16/202337float student(s，num)int s，num；int sum=0，i;float average;max=min=s0;for(i=0；imax)max=si;else if(si0)auto int s，p;s=a+a;

23、p=a*a;printf(s=%d p=%dn，s，p);printf(s=%d p=%dn,s，p);1/16/2023422、静态变量（、静态变量（static）main()int i；void f();/*函数说明函数说明*/for(i=1;i=5;i+)f();/*函数调用函数调用*/void f()/*函数定义函数定义*/auto int j=0；+j;printf(%dn，j)；例例1：读程序，写出程序运行结果。：读程序，写出程序运行结果。输出结果：输出结果：1 1 1 1 11/16/202343例例2：读读程序，写出程序运行程序，写出程序运行结结果。果。main()int i；

24、void f();for(i=1;i=5;i+)f();void f()static int j=0;+j;printf(%dn,j);输出结果：输出结果：1 2 3 4 51/16/202344 int f(int a)main()auto b=0;int a=2,i;static c=3;for(i=0;iy?x:y;printf(“%d”,max(A,B);return(z);int A=13,B=8;1/16/2023474、寄存器变量（、寄存器变量（register）说明：说明：(1)寄存器型变量寄存器型变量CPU的寄存器中。的寄存器中。(2)局部自动变量和形参数方可定为寄存器变量。

25、局部自动变量和形参数方可定为寄存器变量。(3)要限制此类变量的个数。要限制此类变量的个数。(4)不可用不可用&获取寄存器变量的地址。获取寄存器变量的地址。1/16/202348main()register i，s=0；for(i=1;i=200;i+)s=s+i;printf(s=%dn,s);例：例：1/16/2023496.7 函数的递归调用函数的递归调用递归调用的方式递归调用的方式:直接、间接调用直接、间接调用int f(x)int x;int y,z;：z=f(y);：return(2*z);直直接接调调用用1/16/202350int f1(x)int f2(t)int x;int

26、t;int y,z;int a,c;：z=f2(y);c=f1(a);：return(2*z);return(3+c);间接调用间接调用1/16/202351采用递归方法解题，必须符合以下条件：采用递归方法解题，必须符合以下条件：1、可把要解决的问题转化为一个新问题，而新题、可把要解决的问题转化为一个新问题，而新题 的解法与原题相同，只是处理的对象有规律的的解法与原题相同，只是处理的对象有规律的 递增或递减。递增或递减。2、可以利用这个转化过程使问题得到解决。、可以利用这个转化过程使问题得到解决。3、必须有一个明确的结束递归的条件。、必须有一个明确的结束递归的条件。1/16/202352例例1：用递归的方法求：用递归的方法求n!n!.(n-1)!.(n-2)1 .(n-3)!4!:3!:2!:1!0!回推过程回推过程递推过程递推过程1/16/202353递归调用的优点是：递归调用的优点是：程序简洁、紧凑程序简洁、紧凑 递归调用的缺点是：递归调用的缺点是：占用存储空间大；程序运行速度变慢。占用存储空间大；程序运行速度变慢。1/16/2023545.1、5.2、5.4、5.7、5.8第第 五五 章章 作作 业业1/16/202355