第七章函数(精品).ppt

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1、第七章第七章 函数函数7.17.1 模块化程序设计思想模块化程序设计思想模块化程序设计思想模块化程序设计思想7.27.2 函数定义函数定义函数定义函数定义7.37.3 函数调用函数调用函数调用函数调用7.47.4 函数的原型与生命函数的原型与生命函数的原型与生命函数的原型与生命7.57.5 函数的嵌套与递归函数的嵌套与递归函数的嵌套与递归函数的嵌套与递归7.6 7.6 库函数库函数库函数库函数7.7 7.7 变量的作用域与存储类型变量的作用域与存储类型变量的作用域与存储类型变量的作用域与存储类型7.1 模块化程序设计思想模块化程序设计思想例例例例7.17.1编程求编程求编程求编程求步骤：步骤：

2、步骤：步骤：1.1.确定确定确定确定KK，MM和和和和N N；2.2.分别计算阶乘；分别计算阶乘；分别计算阶乘；分别计算阶乘；3.3.输出最终结果。输出最终结果。输出最终结果。输出最终结果。4.4.已有思路：已有思路：已有思路：已有思路：#include#include#include#include main()main()intint I,n,k,m;I,n,k,m;doubledouble fk,fm,fn;fk,fm,fn;scanfscanf(“%d%d%d”,&(“%d%d%d”,&n n,&k,&m);,&k,&m);fk=1fk=1 ;for(i=1;i=n;i+)for(i=

3、1;i=n;i+)fk=fk*i;fk=fk*i;printf(“k!/(M!+N!)=%printf(“k!/(M!+N!)=%f f”,fk/(fm+fn);”,fk/(fm+fn);7.1 模块化程序设计思想模块化程序设计思想#include#include#include#include void mainvoid main()()intint m,n,km,n,k;doubledouble fk,fm,fn;fk,fm,fn;scanf(“%d%d%d”,&scanf(“%d%d%d”,&n n,&k,&m);,&k,&m);fk=fk=factfact(k);(k);fm=fm=f

4、actfact(m);(m);fn=fn=factfact(n);(n);printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn)printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn);doubledouble fact(intfact(int f)f)double r=1double r=1；int i;int i;for(ifor(i=1;i=1;i=f;i=f;i+)+)r=r*i;r=r*i;return(r);return(r);模块化程序设计的特点：模块化程序设计的特点：（1 1）模模块块相相对对独独立立，功功能能单单一一。编编写写相相对对简简单单，可可以独立

5、编写调试。以独立编写调试。（2 2）可可集集体体开开发发，缩缩短短开开发发周周期期。不不同同的的模模块块可可以以由不同的人员开发，最终能够合成完整的程序。由不同的人员开发，最终能够合成完整的程序。（3 3）开开发发出出的的模模块块，可可在在不不同同的的应应用用程程序序中中多多次次使使用，减少重复劳动，提高开发效率。用，减少重复劳动，提高开发效率。(4）测试、更新以模块为单位进行而不会影响其他）测试、更新以模块为单位进行而不会影响其他模块。模块。7.2 函数的定义函数的定义函数定义的一般形式：函数定义的一般形式：函数定义的一般形式：函数定义的一般形式：函数名（函数名（函数名（函数名（）函数体函数

6、体当前函数返回主调函数的当前函数返回主调函数的当前函数返回主调函数的当前函数返回主调函数的数据类型（即函数运行结数据类型（即函数运行结数据类型（即函数运行结数据类型（即函数运行结果的数据类型）果的数据类型）果的数据类型）果的数据类型）编写方法与主编写方法与主函数的编写方函数的编写方法一样法一样例例7.1：计算整数：计算整数f阶乘阶乘double fact(int f)double r=1;int i;for(i=1;i=f;i+)r=r*i;return(r);函数类型函数类型参数列表参数列表返回值返回值7.3 函数调用 1.函数调用的形式函数调用指定了被调用函数的名字和调用函数所需的信息，该

7、信息是通过函数参数提供的。函数的调用方式有三种n函数调用作为独立的语句n函数调用出现在表达式中n函数调用作为另一个函数的参数Printf(“hello!”);Printf(“hello!”);Fk=fact(k);Fk=fact(k);Printf(“k!=%f”,fact(k);Printf(“k!=%f”,fact(k);#include#include#include#include void mainvoid main()()intint m,n,km,n,k;doubledouble fk,fm,fn;fk,fm,fn;scanf(“%d%d%d”,&scanf(“%d%d%d”,&

8、n n,&k,&m);,&k,&m);fk=fk=factfact(k);(k);fm=fm=factfact(m);(m);fn=fn=factfact(n);(n);printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn)printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn);doubledouble fact(intfact(int f)f)double r=1double r=1；int i;int i;for(ifor(i=1;i=1;i=f;i=f;i+)+)r=r*i;r=r*i;return(r);return(r);形参与实参形参与实参形式参数形式参数：

9、定义函数时函数名后面括号中的变量名定义函数时函数名后面括号中的变量名实际参数实际参数：调用函数时函数名后面括号中的变量名调用函数时函数名后面括号中的变量名v说明说明 实参必须有确定的值实参必须有确定的值形参必须指定类型形参必须指定类型形参与实参形参与实参类型一致，个数相同类型一致，个数相同形参在函数被调用前不占内存形参在函数被调用前不占内存;函数调用时为形函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放参分配内存；调用结束，内存释放2.函数间的参数传递n参数传递方式参数传递方式n值传递方式值传递方式n方式：函数调用时方式：函数调用时,为形参分配单元为形参分配单元,并将实参的并将实参的值值复制复制到

10、形参中；调用结束，形参单元被释放，到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值实参单元仍保留并维持原值n特点：特点：n形参与实参占用形参与实参占用不同不同的内存单元的内存单元n单向单向传递传递#include#include#include#include void mainvoid main()()intint m,n,km,n,k;doubledouble fk,fm,fn;fk,fm,fn;scanf(“%d%d%d”,&scanf(“%d%d%d”,&n n,&k,&m);,&k,&m);fk=fk=factfact(k);(k);fm=fm=factfact(m);(

11、m);fn=fn=factfact(n);(n);printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn)printf(“k!/(M!+N!)=%f”,fk/(fm+fn);doubledouble fact(intfact(int f)f)double r=1double r=1；int i;int i;for(ifor(i=1;i=1;i=f;i=f;i+)+)r=r*i;r=r*i;return(r);return(r);3.函数的返回值函数的返回值（1）无返回值函数的定义与调用）无返回值函数的定义与调用定义形式：定义形式：定义形式：定义形式：void void 函数名（）函数

12、名（）函数名（）函数名（）说明语句；说明语句；说明语句；说明语句；语句；语句；语句；语句；void print1(int n)int i;for(i=1;i=n;i+)printf(“*”);main()int x;for(x=1;xy?x:y;return(z);比较两个数并输出大者比较两个数并输出大者main()int a,b,c;scanf(%d,%d,&a,&b);c=max(a,b);printf(Max is%d,c);int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);实参实参形参形参函数调用语句函数调用语句函数调用语句函数调用语句函数定义部

13、分函数定义部分函数定义部分函数定义部分计算计算x的立方的立方#include float cube(float x)return(x*x*x);main()float a,product;printf(Please input value of a:);scanf(%f,&a);product=cube(a);printf(”Cube of%.4f is%.4fn,a,product);xaproduct1.21.21.728 例例7.6 从键盘中输入一个年份，判断该年是否是从键盘中输入一个年份，判断该年是否是闰年。闰年。main()int year,st;printf(“Input a ye

14、ar:n”);scanf(“%d”,&year);st=leap(year);if(st=1)printf(“n%d is a leap yearn”,year);else printf(“n%d is not a leap yearn”,year);int leap(int year)int st;if(year%4=0&year%100!=0|year%400=0)st=1;else st=0;return(st);函数调用函数调用自定义函数自定义函数自定义函数自定义函数实际参数实际参数形式参数形式参数n函数调用方式函数调用方式n函数语句函数语句：例例 printstar();printf

15、(“Hello,World!n”);n函数表达式函数表达式：例例 m=max(a,b)*2;n函数参数函数参数：例例 printf(“%d”,max(a,b);m=max(a,max(b,c);n函数返回语句函数返回语句n形式形式：return(表达式表达式)；或或 return 表达式表达式;或或 return;n功能功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返值带给调用函数中，同时把返值带给调用函数n说明说明：n函数中可有多个函数中可有多个return语句语句,一旦遇到一个一旦遇到一个return语句，就立即返回到主调函数。语句，就立即返回到

16、主调函数。n若无若无return语句，遇语句，遇时，自动返回调用函数时，自动返回调用函数n若函数类型与若函数类型与return语句中表达式值的类型语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换不一致，按前者为准，自动转换-函数函数调用转换调用转换nvoid型函数型函数int max(int x,int y)if(xy)return(x);return(y);void main()int a,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“max is%d”,c);函数返回值类型转换函数返回值类型转换main()float a,b;int c;int m

17、ax(float x,float y);scanf(%f,%f,&a,&b);c=max(a,b);printf(Max is%dn,c);int max(float x,float y)float z;z=xy?x:y;return(z);函数声明函数声明输入：输入：27.0,66.0输出：输出：66从键盘中输入两个数，分别求出这两个数的最从键盘中输入两个数，分别求出这两个数的最小公倍数和最大公约数。小公倍数和最大公约数。int gys(int x,int y)int gbs(int x,int y)return(x*y/gys(x,y);int s;s=x*y/gys(x,y);retur

18、n(s);int t,s;if(xy)t=x;x=y;y=t;while(s=y%x)!=0)y=x;x=s;return(x);函数嵌套调用函数嵌套调用函数嵌套调用函数嵌套调用7.4 函数的原型与声明函数的原型与声明【形式形式】函数类型函数类型 函数名函数名(形参类型形参类型 形参名形参名,.);【作用作用】告诉编译系统告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，函数类型、参数个数及类型，以便检验以便检验【注意注意】函数定义函数定义与与函数声明函数声明不同不同【位置位置】函数的声明位置在函数的声明位置在程序的数据说明部分（函程序的数据说明部分（函数内或外）数内或外）【说明说明】下列情况下，可不作函

19、数下列情况下，可不作函数声声明明若函数返值是若函数返值是char或或int型型，系统自动按，系统自动按int型处理型处理被调用函数定义出现在主调函数之前被调用函数定义出现在主调函数之前有些系统有些系统(如如Borland C+)要求函数声明指要求函数声明指出函数返值类型和形参类型，并且对出函数返值类型和形参类型，并且对void 和和 int 型函数也要进行函数声明型函数也要进行函数声明函数说明举例函数说明举例main()int a,b;int c;scanf(%f,%f,&a,&b);c=max(a,b);printf(Max is%dn,c);max(int x,int y)int z;z=

20、xy?x:y;return(z);int型函数可不作函数说明型函数可不作函数说明（Borland C+不行）不行）float add(float x,float y)float z;z=x+y;return(z);main()float a,b,c;scanf(%f,%f,&a,&b);c=add(a,b);printf(sum is%f,c);被调函数出现在主调函数被调函数出现在主调函数之前，不必函数说明之前，不必函数说明main()float add(float,float);/*function declaration*/float a,b,c;scanf(%f,%f,&a,&b);c=

21、add(a,b);printf(sum is%f,c);float add(float x,float y)float z;z=x+y;return(z);float add(float x,float y);#include double test1(int a,intb);int test2(char c,int d);char test3(double e,float f);void main()double test1(int a,int b)int test2(char c,int d)char test3(double e,float f)函数的外部声明函数的外部声明7.4 函数的

22、嵌套与递归函数的嵌套与递归一、一、嵌套调用嵌套调用C规定：规定：函数定义不可嵌套函数定义不可嵌套，但，但可以嵌套调用可以嵌套调用函数函数main()调用函数调用函数a结束结束a函数函数b函数函数调用函数调用函数b 求三个数中最大数和最小数的差值求三个数中最大数和最小数的差值#include int dif(int x,int y,int z);int max(int x,int y,int z);int min(int x,int y,int z);void main()int a,b,c,d;scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);d=dif(a,b,c);printf(Max-Min

23、=%dn,d);int dif(int x,int y,int z)return max(x,y,z)-min(x,y,z);int max(int x,int y,int z)int r;r=xy?x:y;return(rz?r:z);int min(int x,int y,int z)int r;r=xy?x:y;return(rz?r:z);main()调用函数调用函数dif输出输出结束结束dif函数函数max函数函数调用函数调用函数max调用函数调用函数minmin函数函数拓扑算法拓扑算法递归递归递归递归定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用定义：函数直接或间接的调用自身叫函数

24、的递归调用f()调调f调调f2调调f1f1()f2()int f(int x)int y,z;z=f(y);.return(2*z);int f1(int x)int y,z;z=f2(y);.return(2*z);int f2(int t)int a,c;c=f1(a);.return(3+c);求求n的阶乘的阶乘(采用非递归算法采用非递归算法)#include int fac(int n)int f,i;f=1;for(i=1;i=n;i+)f=f*i;return(f);main()int n,y;printf(Input a integer number:);scanf(%d,&n)

25、;y=fac(n);printf(%d!=%15d,n,y);分析分析一般来说，将一般来说，将n!描述成为：描述成为：n!=1*2*3.*(n-1)*n但是，只要稍稍变换一下，就可以将其描述成为：但是，只要稍稍变换一下，就可以将其描述成为：n!=n*(n-1).3*2*1=n*（n-1）!这样，一个整数的阶乘就被描述成为一个这样，一个整数的阶乘就被描述成为一个规模规模较小的阶乘较小的阶乘与一个与一个数数的积。同样，可以将（的积。同样，可以将（n-1）!描述成（描述成（n-1）*（n-2）!。依次类推。于是，一个依次类推。于是，一个问题就被描述成了一个较小规模的同样类型的问题问题就被描述成了一个

26、较小规模的同样类型的问题了。了。用递归的方法求用递归的方法求n!非法非法 n0 n!=递归的终止条件递归的终止条件递归方式递归方式4!=4*4!=4*(4-1)(4-1)!返回值返回值6 6返回值返回值2 2返回值返回值1 13!=3*(3-1)!3!=3*(3-1)!2!=2*(2-2!=2*(2-1)!1)!1!=11!=1主调函数主调函数返回值返回值2424调用调用例例7.12_2 求求n的阶乘的阶乘(采用递归算法采用递归算法)#include int fac(int n)int f;if(n0)printf(n0,data error!);else if(n=0|n=1)f=1;els

27、e f=fac(n-1)*n;return(f);main()int n,y;printf(Input a integer number:);scanf(%d,&n);y=fac(n);printf(%d!=%15d,n,y);mainmain函数函数输入输入m m y=y=fac(mfac(m)输出输出y y 调用调用facfacm mn n 因因 3!=0,13!=0,1f=3*f=3*fac(3-1)fac(3-1)返回返回f f 调用调用facfacm mn n 返回返回f f 返回返回f f 因因 2!=0,12!=0,1f=2*f=2*fac(2-1)fac(2-1)调用调用fac

28、facm mn n 因因1=11=1 f=1 f=1结束结束递归调用过程递归调用过程:main()fac(3)fac(2)fac(1)fac(3)*4 fac(2)*3 fac(1)*2 6 2 1 结果：结果：247.6 库函数库函数使用使用库函数库函数（）（）应注意：应注意：1、函数功能、函数功能2、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型3、函数返回值意义和类型、函数返回值意义和类型4、需要使用的包含文件、需要使用的包含文件7.7 变量的作用域与存储类型变量的作用域是指该变量有效的区域。分为两种：n局部变量：位于一对花括号之间的变量是局部变量，其

29、作用域仅限于定义位置到花括号结束。P88n全局变量：任何在所有代码块之外定义的变量都称为全局变量，其作用范围在整个源文件。P89n局部变量局部变量-内部变量内部变量n定义：在函数内定义，定义：在函数内定义，只在本函数内有效只在本函数内有效n声明：声明：main中定义的变量只在中定义的变量只在main中有效中有效不同函数中同名变量，占不同内存单元不同函数中同名变量，占不同内存单元形参属于局部变量形参属于局部变量可定义在复合语句中可定义在复合语句中,且只在该复合语句且只在该复合语句中中有效的变量有效的变量float f1(int a)int b,c;.char f2(int x,int y)int

30、 i,j;main()int m,n;.a,b,c有效有效x,y,i,j有效有效m,n有效有效不同函数中同名变量不同函数中同名变量main()int a,b;a=3;b=4;printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub();printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub()int a,b;a=6;b=7;printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);运行结果：运行结果：5 4 3 2 1复合语句中变量复合语句中变量#define N 5main()int i;int temp=0;int aN=1,2,3,4,5;for(i=0;iN/2;i+)int

31、 temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp;for(i=0;iN;i+)printf(%d ,ai);printf(“n%dn”,temp);main()int a,b;a=3;b=4;printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub();printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub()int a,b;a=6;b=7;printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);运行结果：运行结果：main:a=3,b=4sub:a=6,b=7main:a=3,b=4运行结果：运行结果：54 3 2 16temp=01.局部变量2.全局变量全

32、局变量-外部变量外部变量n定义：在定义：在函数外定义函数外定义，可为，可为本文件所有函数共用本文件所有函数共用n有效范围：从有效范围：从定义变量的位置开始定义变量的位置开始到本源文件结束，到本源文件结束，应尽量少使用全局变量，因为：应尽量少使用全局变量，因为：Y全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元Y降低了函数的通用性、可靠性，可移植性降低了函数的通用性、可靠性，可移植性Y降低程序清晰性，容易出错降低程序清晰性，容易出错q全局变量的作用是增强函数之间联系的渠道q为便于区分全局与局部变量，将全局变量名的第一个字母大写注：若全局变量与局部变量同名，则全局变

33、量被屏蔽注：若全局变量与局部变量同名，则全局变量被屏蔽float Max=0,Min=100;float average(int n)int i;float s,aver1,sum=0;for(i=1;iMax)Max=s;else if(sy?x:y;return(z);main()printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8;运行结果：运行结果：max=13int a=13,b=-8;int max()int z;z=ab?a:b;return(z);main()printf(max=%d,max();编译出错编译出错int a=3,b=5;max(int a,

34、int b)int c;c=ab?a:b;return(c);main()int a=8;printf(max=%d,max(a,b);例例 7.10_3 全局变量与局部变量重名时全局变量与局部变量重名时运行结果：运行结果：max=8a,b为全局变量为全局变量a,b为局部变量为局部变量a为局部变量为局部变量局部变量局部变量a全局变量全局变量b作用范围作用范围形参形参a、b作用范围作用范围int i;main()void prt();for(i=0;i5;i+)prt();void prt()for(i=0;i5;i+)printf(“*”);printf(“n”);例例7.10_4 全局变量副

35、作用全局变量副作用运行结果：运行结果：?*7.7.2 变量的存储类型变量的存储类型变量的存储类型是指存储变量值的内存类型变量的存储类型决定变量何时创建、何时销毁以及它的值将保持多久【分类】n自动变量auton寄存器变量registern静态变量staticn外部变量extern1.自动变量 auto函数内凡未加存储类型说明的变量均视为自动变量int x,yauto int x,y【说明】n自动变量的作用域仅限于定义该变量的个体内n当程序执行到定义自动变量的代码块时，该自动变量才被创建。n函数的形式参数默认的也是自动变量2.寄存器变量 register该变量存放在CPU的寄存器中，使用时不需要访

36、问内存，直接从寄存器读写。【说明】n只有局部自动变量和形式参数才可以定义为存储器变量。n由于CPU中寄存器的个数是有限的，只有个别变量会存储在寄存器中，其余的编译器会按普通自动变量处理。7.静态变量静态变量静态静态static 函数中的局部变量不作声明函数中的局部变量不作声明staticstatic时，都是动时，都是动态态(auto)(auto)分配存储空间。静态变量赋初值，只执行分配存储空间。静态变量赋初值，只执行一次再次调用函数时保留上次函数调用结束时的值。一次再次调用函数时保留上次函数调用结束时的值。静态局部变量在程序执行之前创建，并在静态局部变量在程序执行之前创建，并在静态局部变量在程

37、序执行之前创建，并在静态局部变量在程序执行之前创建，并在mainmain（）（）（）（）函数整个执行期间一直存在。函数整个执行期间一直存在。函数整个执行期间一直存在。函数整个执行期间一直存在。静态局部变量仅赋一次初值静态局部变量仅赋一次初值静态局部变量仅赋一次初值静态局部变量仅赋一次初值/*f1.c*/#include int add();void main()int i,result;for(i=1;i=3;i+)result=add();printf(“%d”,result);int add()auto int num=5;num+;return num;/*f2.c*/#include

38、int add();void main()int i,result;for(i=1;i=3;i+)result=add();printf(“%d”,result);int add()static int num=5;num+;return num;4.外部变量外部声明外部声明extern 如果想在定义之前的函如果想在定义之前的函数中引用全局变量，则在数中引用全局变量，则在函数中用关键字函数中用关键字extern声声明。明。a,b的作用域扩展到的作用域扩展到整个整个main函数函数main()main()extern extern intint a,b;a,b;printf(”%d”,max(a

39、,bprintf(”%d”,max(a,b););int a=13,b=-8;a=13,b=-8;3 3、如果一个、如果一个C C程序有多个源程序文件组成，则一个程序有多个源程序文件组成，则一个文件定义了全局变量文件定义了全局变量，则另一个文件如果要引用它则另一个文件如果要引用它的全局变量，就要用的全局变量，就要用externextern作声明；作声明；file1.c file2.cint sort;main()extern int sort;int func()如果一个文件中的全局变量不允许其他文件如果一个文件中的全局变量不允许其他文件的函数引用，则该变量要用的函数引用，则该变量要用stat

40、icstatic声明。或者声明。或者说一个文件中的静态全局变量不允许其它文件说一个文件中的静态全局变量不允许其它文件中的函数引用。中的函数引用。static int sort;main()file1.c4 4、如果一个函数前用、如果一个函数前用staticstatic声明，则这个函数不能声明，则这个函数不能被其他文件中的函数调用，称为被其他文件中的函数调用，称为内部函数或静态函内部函数或静态函数数；如果一个函数前用；如果一个函数前用externextern声明，则这个函数可声明，则这个函数可以被其他文件中的函数调用，称为以被其他文件中的函数调用，称为外部函数。外部函数。例：例：/*file1.c*/main()int c,a=2;extern int fac(int x);c=fac(a);/*file2.c*/extern int fac(int x)