第八章 函数、用户标识符的作用域和存储类(精品).ppt

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1、C C是模块化程序设计语言是模块化程序设计语言C C程序结构程序结构第八章第八章 函数和标识符作用域、函数和标识符作用域、存储类存储类8.18.1 概述概述模块化程序设计模块化程序设计v基本思想：将一个大的程序按功能分割成一基本思想：将一个大的程序按功能分割成一些小模块些小模块v特点：特点：l各模块相对独立、功能单一、结构清晰各模块相对独立、功能单一、结构清晰l控制了程序设计的复杂性控制了程序设计的复杂性l避免程序开发的重复劳动避免程序开发的重复劳动l易于维护和功能扩充易于维护和功能扩充v开发方法开发方法:自上向下自上向下,逐步分解逐步分解,分而治之分而治之&C C是是函数式函数式语言语言&必

2、须有且只能有一个名为必须有且只能有一个名为mainmain的主函数的主函数&C C程序的执行总是程序的执行总是从从mainmain函数开始，在函数开始，在mainmain中结束中结束&函数函数不能嵌套定义不能嵌套定义,可以可以嵌套嵌套调用调用说明说明:函数分类函数分类v从用户角度从用户角度l标准函数（库函数）：由系统提供标准函数（库函数）：由系统提供l用户自定义函数用户自定义函数v从函数形式从函数形式l无参函数无参函数l有参函数有参函数Ch7_201.c8.28.2 函数的定义函数的定义一般格式一般格式合法标识符合法标识符函数返回值类型函数返回值类型缺省缺省int型型无返回值无返回值void函

3、数体函数体函数类型函数类型 函数名函数名（形参类型说明表形参类型说明表）说明部分说明部分语句部分语句部分 现代风格现代风格:例例 有参函数（现代风格）有参函数（现代风格）int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);例例 有参函数（现代风格）有参函数（现代风格）int max(int x,y)int z;z=xy?x:y;return(z);例例 空函数空函数 dummy()函数体为空函数体为空例例 无参函数无参函数 printstar()printf(“*n”);或或 printstar()printf(“*n”);函数类型函数类型 函数名（形参表

4、）函数名（形参表）形参类型说明形参类型说明说明部分说明部分语句部分语句部分传统风格传统风格:例例 有参函数（传统风格）有参函数（传统风格）int max(x,y)int x,y;int z;z=xy?x:y;return(z);c=max(a,b);（main 函数）函数）（max 函数）函数）max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);例例 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);max(int x,int y)int z;z

5、=xy?x:y;return(z);形参形参实参实参8.38.3 函数参数和返回值函数参数和返回值形参与实参形参与实参v形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名v实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式v说明：说明：l实参必须有确定的值实参必须有确定的值l形参必须指定类型形参必须指定类型l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l若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换函数调用转换函数调用转换l形参在函数被调用前不占内存形参在函数被调用前不

6、占内存;函数调用时为形参函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放分配内存；调用结束，内存释放8.38.3 函数参数和返回值函数参数和返回值形参与实参形参与实参v形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名v实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式例例 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);produ

7、ct=cube(a);printf(”Cube of%.4f is%.4fn,a,product);xaproduct1.21.21.728参数传递方式参数传递方式v值传递值传递方式方式l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,并将实并将实参的值参的值复制复制到形参中；调用结束，形参单元到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值被释放，实参单元仍保留并维持原值l特点：特点：u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u单向单向传递传递711x:y:调用前：调用结束：711x:y:例例 交换两个数交换两个数/*ch7_2.c*/#inclu

8、de main()int x=7,y=11;printf(x=%d,ty=%dn,x,y);printf(swapped:n);swap(x,y);printf(x=%d,ty=%dn,x,y);swap(int a,int b)int temp;temp=a;a=b;b=temp;调用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:117a:b:temp#include long sum(int a,int b);long factorial(int n);main()int n1,n2;long a;scanf(%d,%d,&n1,&n2);a=sum(n1,n2);printf(a

9、=%1d,a);long sum(int a,int b)long c1,c2;c1=factorial(a);c2=factorial(b);return(c1+c2);long factorial(int n)long rtn=1;int i;for(i=1;iy?x:y;return(z);8.48.4 函数的调用函数的调用调用形式调用形式 函数名函数名(实参表实参表););说明：说明：l实参与形参实参与形参个数相等个数相等，类型一致类型一致，按顺序一按顺序一一对应一对应l实参表求值顺序，因系统而定（实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C Turbo C 自自右向左右向左）main(

10、)int i=2,p;p=f(i,+i);printf(%d,p);int f(int a,int b)int c;if(ab)c=1;else if(a=b)c=0;else c=-1;return(c);例例 参数求值顺序参数求值顺序main()int i=2,p;p=f(i,i+);printf(%d,p);int f(int a,int b)int c;if(ab)c=1;else if(a=b)c=0;else c=-1;return(c);运行结果：0运行结果：1调用方式调用方式v函数语句：函数语句：例例 printstarprintstar();();printf(“Hello,

11、World!nprintf(“Hello,World!n”);”);v函数表达式：函数表达式：例例 m=max(a,b)*2;m=max(a,b)*2;v函数参数：函数参数：例例 printf(“%d”,max(a,bprintf(“%d”,max(a,b););m=max(a,max(b,c);m=max(a,max(b,c);函数说明函数说明v对被调用函数要求：对被调用函数要求：l必须是必须是已存在已存在的函数的函数l库函数库函数:#include#include l用户自定义函数用户自定义函数:函数类型说明函数类型说明使用使用库函数库函数应注意：应注意：1 1、函数功能、函数功能2 2、

12、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 3、函数返回值意义和类型、函数返回值意义和类型4 4、需要使用的包含文件、需要使用的包含文件v函数声明函数声明l一般形式一般形式 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,.);,.);l作用：告诉编译系统作用：告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，以便检验函数类型、参数个数及类型，以便检验l函数定义函数定义与与函数说明函数说明不同不同l函数说明位置：函数说明位置：程序的数据说明部分（函数内或外）程序的数据说明部分（函数内或外）l下列情况下，可不作函数说明下列情况下，可不作函数说明u若函

13、数返值是若函数返值是charchar或或intint型型，系统自动按，系统自动按intint型处理型处理u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例例 函数说明举例函数说明举例main()float a,b;int c;scanf(%f,%f,&a,&b);c=max(a,b);printf(Max is%dn,c);max(float x,float y)float z;z=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/*ch7_5.c*/float add(float x,float y)float z;z=x+y;return(

14、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/*ch7_5.c*/main()float add(float,float);/*function declaration*/float a,b,c;scanf(%f,%f,&a,&b);c=add(a,b);printf(sum is%f,c);float add(float x,float y)float z;z=x+y;return(z);8.58.5 函数的嵌套与递归

15、调用函数的嵌套与递归调用嵌套调用嵌套调用C C规定：规定：函数定义不可嵌套函数定义不可嵌套，但，但可以嵌套可以嵌套调用调用函数函数main()main()调用函数调用函数a a结束结束a a函数函数b b函数函数调用函数调用函数b b例例 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);p

16、rintf(Max-Min=%dn,d);Ch7_202.cint 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函数函数例例 用弦截法求方程根用弦截法求方程根xyf(x)0 x1x2xf(x

17、1)f(x2)求f(x1)与f(x2)连线与x轴的交点x输入x1,x2,求f(x1),f(x2)直到f(x1)与f(x2)异号y=f(x),y1=f(x1)y与y1同号真假x1=xy1=yx2=xy2=y直到|y|root=x 输出 rootroot函数运行情况：Input x1,x2:2,6A root of equation is 5.0000main()调用函数root输出根 x结束root函数xpoint函数调用函数xpoint调用函数ff函数递归调用递归调用v定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用归调用f()调f调f2调f1f1()f2

18、()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);例例 求求n n的阶乘的阶乘/*ch7_8.c*/#include int fac(int n)int f;if(n0)printf(n%cn,getone,putone);void hanoi(int n,char one,char two,char three)if(n=1)move(one,three);else hanoi(n-1,one

19、,three,two);move(one,three);hanoi(n-1,two,one,three);main()int m;printf(Input the number of disks:);scanf(%d,&m);printf(The steps to moving%3d disks:n,m);hanoi(m,A,B,C);D:fengyibkcpowerpower.cABC8.68.6 数组作为函数参数数组作为函数参数数组元素作函数实参数组元素作函数实参值传递值传递例 两个数组大小比较432105a562312107688432105b212343986654n=0m=0k=0i

20、n=0m=0k=1in=0m=1k=1in=1m=1k=1in=1m=1k=2in=2m=1k=2in=3m=1k=2a和b为有10个元素的整型数组比较两数组对应元素变量n,m,k记录aibi,ai=bi,aik,认为数组ab 若nk,认为数组ab 若n=k,认为数组a=b#include main()int a10,b10,i,n=0,m=0,k=0;printf(Enter array a:n);for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai);printf(Enter array b:n);for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&bi);for(i=0;iy)flag=

21、1;else if(xy)flag=-1;else flag=0;return(flag);数组名作函数参数v地址传递v在主调函数与被调函数分别定义数组,且类型应一致v形参数组大小(多维数组第一维)可不指定v形参数组名是地址变量例 求学生的平均成绩#include float average(int stu10,int n);void main()int score10,i;float av;printf(Input 10 scores：n);for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&scorei);av=average(score,10);printf(Average is：%.2f

22、,av);float average(int stu10,int n)int i;float av,total=0;for(i=0;in;i+)total+=stui;av=total/n;return av;实参用数组名形参用数组定义,int stu.2109score562312.88stu例 数组元素与 数组名 作函数参数比较12a调用前a0a112a调用a0a112xy21xy交换12a返回#include void swap2(int x,int y)int z;z=x;x=y;y=z;main()int a2=1,2;swap2(a0,a1);printf(a0=%dna1=%dn

23、,a0,a1);值传递12a调用前12ax调用21ax交换21a返回#include void swap2(int x)int z;z=x0;x0=x1;x1=z;main()int a2=1,2;swap2(a);printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);地址传递例 数组元素与 数组名 作函数参数比较例 数组排序-简单选择排序void sort(int array,int n)int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(arrayjarrayk)k=j;if(k!=i)t=arrayi;arrayi=arrayk;arra

24、yk=t;main()int a10,i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai);sort(a,10);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);0123456789a4968573299927137688arraykjjjkjkjjjjj949i=0例 数组排序-简单选择排序void sort(int array,int n)int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(arrayjarrayk)k=j;if(k!=i)t=arrayi;arrayi=arrayk;arrayk=t;

25、main()int a10,i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai);sort(a,10);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);kjjkjkjjjjj0123456789a4968573299927137688array949kk1368i=10123456789a9132732495768768899arrayi=8例 数组排序-简单选择排序void sort(int array,int n)int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(arrayjarrayk)k=j;if

26、(k!=i)t=arrayi;arrayi=arrayk;arrayk=t;main()int a10,i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,&ai);sort(a,10);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);例 求二维数组中最大元素值1 3 5 72 4 6 815 17 34 12ijmax=11 3 5 72 4 6 815 17 34 12ijmax=31 3 5 72 4 6 815 17 34 12ijmax=5j1 3 5 72 4 6 815 17 34 12imax=7j1 3 5 72 4 6 815 17 34 12

27、imax=7j1 3 5 72 4 6 815 17 34 12imax=34int max_value(int array34)int i,j,k,max;max=array00;for(i=0;i3;i+)for(j=0;jmax)max=arrayij;return(max);main()int a34=1,3,5,7,2,4,6,8,15,17,34,12;printf(max value is%dn,max_value(a);多维形参数组第一维维数可省略,第二维必须相同 int array4例 求二维数组中各行元素之和get_sum_row(int x3,int result,int

28、 row,int col)int i,j;for(i=0;irow;i+)resulti=0;for(j=0;jcol;j+)resulti+=xij;main()int a23=3,6,9,1,4,7;int sum_row2,row=2,col=3,i;get_sum_row(a,sum_row,row,col);for(i=0;irow;i+)printf(The sum of row%d=%dn,i+1,sum_rowi);314679asum_rowxresult1812v局部变量局部变量-内部变量内部变量l定义：在定义：在函数内定义函数内定义，只在本函数内有效只在本函数内有效l说明

29、：说明：umainmain中定义的变量只在中定义的变量只在mainmain中有效中有效u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u形参属于局部变量形参属于局部变量u可定义在复合语句中有效的变量可定义在复合语句中有效的变量float f1(int a)int b,c;.char f2(int x,int y)int i,j;main()int m,n;.a,b,c有效x,y,i,j有效m,n有效例 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=%d

30、n,a,b);sub()int a,b;a=6;b=7;printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);例 复合语句中变量#define N 5main()int i;int aN=1,2,3,4,5;for(i=0;iN/2;i+)int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp;for(i=0;iN;i+)printf(%d ,ai);运行结果：5 4 3 2 1例 复合语句中变量#define N 5main()int i;int aN=1,2,3,4,5;for(i=0;iN/2;i+)int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1

31、=temp;for(i=0;iu外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽u应尽量少使用全局变量，因为：应尽量少使用全局变量，因为：float max,min;float average(float array,int n)int i;float sum=array0;max=min=array0;for(i=1;imax)max=arrayi;else if(arrayib?a:b;return(c);main()int a=8;printf(max=%d,max(a,b);例例 外部变量与局部变量外部变量与局部变量运行结果：max=8int i;mai

32、n()void prt();for(i=0;i5;i+)prt();void prt()for(i=0;il外部变量外部变量声声明：明：extern extern 数据类型数据类型 变量表；变量表；l外部变量定义与外部变量声明不同外部变量定义与外部变量声明不同用用externextern声明外部变量声明外部变量int p=1,q=5;float f1(int a)int b,c;.int f3().char c1,c2;char f2(int x,int y)int i,j;main()int m,n;.c1,c2的作用范围p,q的作用范围extern char c1,c2;extern ch

33、ar c1,c2;c1,c2的作用范围扩展后c1,c2的作用范围扩展后例例 外部变量定义与声明外部变量定义与声明int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);main()extern int a,b;printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8;运行结果：max=13extern int a,b;int max()int z;z=ab?a:b;return(z);main()printf(max=%d,max();int a=13,b=-8;v变量的属性小结变量的属性小结l数据类型：变量所持有的数据的性质（数据类型：变量所

34、持有的数据的性质（操作属性操作属性）l存储属性存储属性u存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区储区u生存期生存期：变量在某一时刻存在：变量在某一时刻存在-静态变静态变量与动态变量量与动态变量u作用域作用域：变量在某区域内有效：变量在某区域内有效-局部变局部变量与全局变量量与全局变量变量存储类型静态动态存储方式程序整个运行期间函数调用开始至结束生存期编译时赋初值，只赋一次每次函数调用时赋初值自动赋初值0或空字符不确定未赋初值静态存储区动态区存储区寄存器局部变量局部变量外部变量作用域定义变量的函数或复合语句内本文件其它文件register局部statica

35、uto外部static 外部extren存储类别u局部变量默认为局部变量默认为autoauto型型uregisterregister型变量个数受限型变量个数受限,且不能为且不能为long,double,floatlong,double,float型型u局部局部staticstatic变量具有变量具有全局寿命全局寿命和和局部可见性局部可见性u局部局部staticstatic变量具有变量具有可继承性可继承性uexternextern不是变量定义不是变量定义,可扩展外部可扩展外部变量作用域变量作用域例 文件file1.cint a;main().f2;.f1;.f1()auto int b;f2;.

36、f2()static int c;C作用域b作用域a作用域mainf2f1mainf1f2maina生存期:b生存期:c生存期:例 auto 变量的作用域main()int x=1;void prt(void);int x=3;prt();printf(“2nd x=%dn”,x);printf(“1st x=%dn”,x);void prt(void)int x=5;printf(“3th x=%dn”,x);运行结果：3th x=52nd x=31st x=1x=1作用域x=1作用域x=3作用域x=5作用域main()void increment(void);increment();inc

37、rement();increment();void increment(void)int x=0;x+;printf(“%dn”,x);例 局部静态变量值具有可继承性运行结果：1 1 1main()void increment(void);increment();increment();increment();void increment(void)static int x=0;x+;printf(“%dn”,x);运行结果：1 2 3例 变量的寿命与可见性#include int i=1;main()static int a;register int b=-10;int c=0;printf

38、(-MAIN-n);printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c);c=c+8;other();printf(-MAIN-n);printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c);i=i+10;other();other()static int a=2;static int b;int c=10;a=a+2;i=i+32;c=c+5;printf(-OTHER-n);printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c);b=a;-Main-i:1 a:0 b:-10 c:0-Other-i:33 a:4 b:0 c:15-Ma

39、in-i:33 a:0 b:-10 c:8-Other-i:75 a:6 b:4 c:15全局i1main:a0b:-10registermain:c0静态存储区动态存储区other:a2other:b0other:c10843315443other:c10675156main()void gx(),gy();extern int x,y;printf(“1:x=%dty=%dn”,x,y);y=246;gx();gy();void gx()extern int x,y;x=135;printf(“2:x=%dty=%dn”,x,y);int x,y;void gy()printf(“3:x=

40、%dty=%dn”,x,y);例 用extern扩展外部变量作用域运行结果：1:x=0 y=02:x=135 y=2463:x=135 y=246例 引用其它文件中的外部变量int global;extern float x;main()int local;.extern int global;static int number;func2().float x;static int number;func3()extern int global;.file1.cfile2.cfile3.c1 1 外部函数外部函数 外部函数是可以被程序中的其它文件所调用的函数。外部函数是可以被程序中的其它文件所调用的函数。定义格式如下：定义格式如下：extern extern 数据类型数据类型 函数名（形式参数表列）函数名（形式参数表列）说明部分；说明部分；执行部分；执行部分；8.9 8.9 内部函数和外部函数内部函数和外部函数2 2 内部函数内部函数内内部部函函数数是是只只能能被被本本文文件件中中其其它它函函数数调调用用，而而不不能能被被其其它它文件调用的函数。文件调用的函数。定义格式如下：定义格式如下：static static 数据类型数据类型 函数名（形式参数表列）函数名（形式参数表列）说明部分；说明部分；执行部分；执行部分；