C语言课件第08章.ppt

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1、第8章 函 数,C语言是通过函数来实现模块化程序设计的。所以较大的C语言应用程序，往往是由多个函数组成的，每个函数分别对应各自的功能模块。 8.1 函数的定义与调用 8.2 函数的嵌套调用与递归调用 8.3 数组作为函数参数 8.4 局部变量与全局变量 8.5 变量的存储类别 Return,8.1 函数的定义与调用,8.1.1 函数的定义 8.1.2 函数的返回值与函数类型 8.1.3 对被调用函数的说明和函数原型 8.1.4 函数的调用 8.1.5 函数的形参与实参,Return,8.1 .1 函数的定义,1任何函数（包括主函数main()）都是由函数说明和函数体两部分组成。根据函数是否需要

2、参数，可将函数分为无参函数和有参函数两种。 （1）无参函数的一般形式 函数类型 函数名( void ) 说明语句部分； 可执行语句部分； 注意：在旧标准中，函数可以缺省参数表。但在新标准中，函数不可缺省参数表；如果不需要参数，则用“void”表示，主函数main()例外。,（2）有参函数的一般形式 函数类型 函数名( 数据类型 参数，数据类型 参数2 ) 说明语句部分； 可执行语句部分； 有参函数比无参函数多了一个参数表。调用有参函数时，调用函数将赋予这些参数实际的值。为了与调用函数提供的实际参数区别开，将函数定义中的参数表称为形式参数表，简称形参表。,（3）空函数既无参数、函数体又为空的函数

3、。其一般形式为： 函数类型 函数名(void) ,案例8.1 定义一个函数，用于求两个数中的大数。 /*案例代码文件名：8-1.C*/ /*功能：定义一个求较大数的函数并在主函数中调用*/ #include int max(int n1, int n2) /*定义一个函数max()*/ return (n1n2?n1:n2)； void main() int max(int n1, int n2)； /*函数说明*/ int num1,num2； printf(“input two numbers:n“)； scanf(“%d%d“, /*使程序暂停，按任一键继续*/ ,2说明 （1）函数定义

4、不允许嵌套。 在语言中，所有函数（包括主函数main()）都是平行的。一个函数的定义，可以放在程序中的任意位置，主函数main()之前或之后。但在一个函数的函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌套定义。 （2）在老版本C语言中，参数类型说明允许放在函数说明部分的第2行单独指定。,8.1.2 函数的返回值与函数类型,语言的函数兼有其它语言中的函数和过程两种功能，从这个角度看，又可把函数分为有返回值函数和无返回值函数两种。 1函数返回值与return语句 有参函数的返回值，是通过函数中的return语句来获得的。 （1）return语句的一般格式： return ( 返回值表达式 ); （2）r

5、eturn语句的功能：返回调用函数，并将“返回值表达式”的值带给调用函数。 注意：调用函数中无return语句，并不是不返回一个值，而是一个不确定的值。为了明确表示不返回值，可以用“void”定义成“无（空）类型”。,2函数类型 在定义函数时，对函数类型的说明，应与return语句中、返回值表达式的类型一致。 如果不一致，则以函数类型为准。如果缺省函数类型，则系统一律按整型处理。 良好的程序设计习惯：为了使程序具有良好的可读性并减少出错，凡不要求返回值的函数都应定义为空类型；即使函数类型为整型，也不使用系统的缺省处理。,Return,8.1.3 对被调用函数的说明和函数原型,在ANSI C新标

6、准中，采用函数原型方式，对被调用函数进行说明，其一般格式如下： 函数类型 函数名(数据类型 参数名, 数据类型 参数名2)； 语言同时又规定，在以下2种情况下，可以省去对被调用函数的说明： （1）当被调用函数的函数定义出现在调用函数之前时。因为在调用之前，编译系统已经知道了被调用函数的函数类型、参数个数、类型和顺序。 （2）如果在所有函数定义之前，在函数外部（例如文件开始处）预先对各个函数进行了说明，则在调用函数中可缺省对被调用函数的说明。,案例8.1.1 定义一个函数，用于求两个数中的大数。 #include int max(int n1, int n2) /*定义一个函数max()*/ i

7、nt z; z = n1n2?n1:n2; return (z)； void main() int max(int n1, int n2)； /*函数说明*/ int num1,num2,num3； printf(“input two numbers:n“)； scanf(“%d%d”, /*使程序暂停，按任一键继续*/ ,8.1.4 函数的调用,在程序中，是通过对函数的调用来执行函数体的，其过程与其它语言的子程序调用相似。 语言中，函数调用的一般形式为： 函数名(实际参数表) 切记：实参的个数、类型和顺序，应该与被调用函数所要求的参数个数、类型和顺序一致，才能正确地进行数据传递。,说明： （

8、1）调用函数时，函数名称必须与具有该功能的自定义函数名称完全一致。 （2）实参在类型上按顺序与形参，必须一一对应和匹配。如果类型不匹配，C编译程序将按赋值兼容的规则进行转换。如果实参和形参的类型不赋值兼容，通常并不给出出错信息，且程序仍然继续执行，只是得不到正确的结果。 （3）如果实参表中包括多个参数，对实参的求值顺序随系统而异。有的系统按自左向右顺序求实参的值，有的系统则相反。Turbo C和MS C是按自右向左的顺序进行的 。,Return,在语言中，可以用以下几种方式调用函数： （1）函数表达式。函数作为表达式的一项，出现在表达式中，以函数返回值参与表达式的运算。这种方式要求函数是有返回

9、值的。 （2）函数语句。C语言中的函数可以只进行某些操作而不返回函数值，这时的函数调用可作为一条独立的语句。 （3）函数实参。函数作为另一个函数调用的实际参数出现。这种情况是把该函数的返回值作为实参进行传送，因此要求该函数必须是有返回值的。,8.1.5 函数的形参与实参,函数的参数分为形参和实参两种，作用是实现数据传送。 形参出现在函数定义中，只能在该函数体内使用。发生函数调用时，调用函数把实参的值复制1份，传送给被调用函数的形参，从而实现调用函数向被调用函数的数据传送。 案例8.2 实参对形参的数据传递。 /*实参对形参的数据传递。*/ /*案例代码文件名：8-2.C*/,#include

10、void main() void s(int n); /*说明函数*/ int n=100; /*定义实参n，并初始化*/ s(n); /*调用函数*/ printf(“n_s=%dn“,n); /*输出调用后实参值，便于比较*/ getch(); /* */ void s(int n) int i; printf(“n_x=%dn“,n); /*输出改变前形参的值*/ for(i=n-1; i=1; i-) n=n+i; /*改变形参的值*/ printf(“n_x=%dn“,n); /*输出改变后形参的值*/ ,n,n,i,100,100,说明： （1）实参可以是常量、变量、表达式、函数等

11、。无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。 因此，应预先用赋值、输入等办法，使实参获得确定的值。 （2）形参变量只有在被调用时，才分配内存单元；调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。 因此，形参只有在该函数内有效。调用结束，返回调用函数后，则不能再使用该形参变量。 （3）实参对形参的数据传送是单向的，即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。 （4）实参和形参占用不同的内存单元，即使同名也互不影响。,8.2.1 函数的嵌套调用 函数的嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其它函数。这与其它语言的子程序嵌套调用的

12、情形是类似的，其关系可表示如图。,8.2 函数的嵌套调用和递归调用,/*案例8-3 计算s=1k+2k+3k+N k */ /*案例代码文件名：8-3.C*/ /*功能：函数的嵌套调用*/ #define K 4 #define N 5 #include long f1(int n,int k) /*计算n的k次方*/ long power=n; int i; for(i=1;ik;i+) power *= n; return power; ,long f2(int n,int k) /*计算1到n的k次方之累加和*/ long sum=0; int i; for(i=1;i=n;i+) su

13、m += f1(i, k); return sum; void main() printf(“Sum of %d powers of integers from 1 to %d = “,K,N); printf(“%dn“,f2(N,K); getch(); 程序演示,8.2.2 函数的递归调用 函数的递归调用是指，一个函数在它的函数体内，直接或间接地调用它自身。 语言允许函数的递归调用。在递归调用中，调用函数又是被调用函数，执行递归函数将反复调用其自身。每调用一次就进入新的一层。 为了防止递归调用无终止地进行，必须在函数内有终止递归调用的手段。常用的办法是加条件判断，满足某种条件后就不再作递

14、归调用，然后逐层返回。,递归阶段,递推阶段,void main(),递归结束条件,18,Enter 10 integer: 4 1 0 56 7 9 13 2 Max is 56,3,void main(),void main(),void main(),3,3,void main(),3,a,b,3,4,x,y,3,4,4,3,3 4,语言中所有的变量都有自己的作用域。变量说明的位置不同，其作用域也不同，据此将语言中的变量分为局部变量和全局变量。 8.8.1 局部变量 8.8.2 全局变量,8.8 局部变量与全局变量,Return,8.8.1 局部变量,在一个函数局部说明的变量是局部变量，它

15、只在该函数范围内有效。 也就是说，只有在包含变量说明的函数局部，才能使用被说明的变量，在此函数之外就不能使用这些变量了。所以局部变量也称“内部变量”。,例如： #include int f1(int a) /*函数f1*/ int b,c； /*a,b,c作用域：仅限于函数f1()中*/ int f2(int x) /*函数f2*/ int y,z； /*x,y,z作用域：仅限于函数f2()中*/ void main() int m,n； /*m,n作用域：仅限于函数main()中*/,关于局部变量的作用域还要说明以下几点： 1主函数main()中定义的局部变量，也只能在主函数中使用，其它函数

16、不能使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的局部变量。因为主函数也是一个函数，与其它函数是平行关系。这一点是与其它语言不同的，应予以注意。 2形参变量也是局部变量，属于被调用函数；实参变量，则是调用函数的局部变量。 3允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干扰，也不会发生混淆。 4在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。,Return,8.8.2全局变量,在函数全局定义的变量称为全局变量。以此类推，在函数全局定义的数组就称为全局数组。 全局变量不属于任何一个函数，其作用域是：从全局变量的定义位置开始，到本文件结束为止。 全局变量可被作用

17、域内的所有函数直接引用，所以全局变量又称外部变量。,/* 案例8.8 输入长方体的长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积及*正、侧、顶三个面的面积。*/ /*案例代码文件名：8-8.C*/ /*功能：利用全局变量计算长方体的体积及三个面的面积*/ #include int s1,s2,s3; int vs(int a,int b,int c) int v; v=a*b*c; s1=a*b; s2=b*c; s3=a*c; return v; void main() int v,l,w,h; clrscr(); printf(“ninput length,width and height：

18、“); scanf(“%d%d%d“, ,对于全局变量还有以下几点说明： （1）全局变量可加强函数模块之间的数据联系，但又使这些函数依赖这些全局变量，因而使得这些函数的独立性降低。 从模块化程序设计的观点来看这是不利的，因此不是非用不可时，不要使用全局变量。 （2）在同一源文件中，允许全局变量和局部变量同名。在局部变量的作用域内，全局变量将被屏蔽而不起作用。 （3）全局变量的作用域是从定义点到本文件结束。如果定义点之前的函数需要引用这些全局变量时，需要在函数内对被引用的全局变量进行说明。全局变量说明的一般形式为： extern 数据类型 全局变量，全局变量2； 注意：全局变量的定义和全局变量的

19、说明是两回事。全局变量的定义，必须在所有的函数之外，且只能定义一次。而全局变量的说明，出现在要使用该全局变量的函数内，而且可以出现多次。,/*案例8-9 全局变量的定义与说明。*/ /*案例代码文件名：8-9.C*/ #include int vs(int xl,int xw) extern int xh； /*全局变量xh的说明*/ int v； v=xl*xw*xh； /*直接使用全局变量xh的值*/ return v； void main() extern int xw,xh； /*全局变量的说明*/ int xl=5； /*局部变量的定义*/ printf(“xl=%d,xw=%d,x

20、h=%dnv=%d“,xl,xw,xh,vs(xl,xw)； int xl=3,xw=4,xh=5； /*全局变量xl、xw、xh的定义*/ 程序演示,Return,8.9 变量的存储类别,8.9.1 动态存储方式与静态存储方式 全局变量： 在静态存储区 动态存储区 局部变量： 静态存储区 动态存储区： (1)形式参数； (2)未经static 定义的局部变量； (3) 函数 调用保护现场和返回地址等。,程序区,用户区,静态存储区,动态存储区,变量的两个属性： 数据类型和存储类别。 存储类别 1.自动的(auto) 2.静态的(static) 3.寄存器的(register) 4.外部的(ex

21、tern) 8.9.2 auto 变量 局部变量如不声明为static存储类别，都是动态分配存储空间的。在函数中定义的自动变量，只在该函数内有效；函数被调用时分配存储空间，调用结束就释放,定义而不初始化，则其值是不确定的。如果初始化，则赋初值操作是在调用时进行的，且每次调用都要重新赋一次初值。 int f( int a) auto int b,c=3; 实际上auto 可省略,(1) 静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区分配存储单元。在程序整个运行期间都不释放。而自动变量属动态存储类别,函数被调用时分配存储空间，调用结束就释放。 （2）静态局部变量是在编译期间赋值的，即只赋值一次。自动变

22、量是在调用时赋值的。 （3）静态局部变量如不赋值，则自动赋值为0，而动态变量如不赋值则为不确定的数。 （4）虽然静态局部变量在函数调用后仍然存在，但不能被其它函数引用。,8.9.3 用static 声明局部变量,/*案例8.11自动变量与静态局部变量的存储特性。*/ /*案例代码文件名：8-11.C*/ #include void auto_static(void) int var_auto=0; /*自动变量：每次调用都重新初始化*/ static int var_static=0; /*静态局部变量：只初始化1次*/ printf(“var_auto=%d, var_static=%dn”

23、, var_auto, var_static); +var_auto; +var_static; void main() int i; for(i=0; i5; i+) auto_static(); 程序演示,静态局部变量的应用：,（1）需要保留上一次的值时 （2） 如果初始化后，只被引用而不改变 其值,8.9.4寄存器存储寄存器变量 一般情况下，变量的值都是存储在内存中的。为提高执行效率，语言允许将局部变量的值存放到寄存器中，这种变量就称为寄存器变量。定义格式如下： register 数据类型 变量表； （1）只有局部变量和形参才能定义成寄存器变量，全局变量和局部静态变量都不行。 （2）对寄

24、存器变量的实际处理，随系统而异。例如，微机上的MSC和TC 将寄存器变量实际当作自动变量处理,而有的系统只允许将int,char和指针变量定义为寄存器变量。 （3）允许使用的寄存器数目是有限的，不能定义任意多个寄存器变量。 Return,8.9.5 用extern声明外部变量,Extern扩展作用域 1. 在一个文件内声明外部变量。 如果外部变量的定义不在文件的开头，其有效范围只是限于定义处到文件的结束。如果在定义点之前的函数想使用变量。 则在引用之前使用声明。,例:8-12 #include int max (int x,int y) int z; z=xy ?x:y; return (z)

25、; void main () extern int A, B; printf (“%d“, max(A,B); int A =13, B=-8;,2.在多文件的程序中声明外部变量,如果两个文件中用同一个变量，不能在两个文件中同时定义，应该在一个文件中定义，而在另一个文件中用extern中说明。,文件File1.c int A; void main() int power (int); int b=3,c,d,m; scanf (“%d,%d“, ,文件file2.c extern A; power(int n); int i, y=1; for (i=1;i=n;i+) y=y*A; retu

26、rn (y); ,例8-13 给定b,输入A,m计算 axb, am,8.9.6 static 声明外部变量,如果定义的变量只限本文件使用，可以用static说明。,File1.c static int A; main() ,File2.c extern int A; fun (int n) . A=A*m; ,即使在file1.c中 定义了A,但在 file2.c中仍然不能 使用,8.9.7 关于变量的声明和定义,void main() extern A; /*声明*/ int A; /*定义*/ 定义只能有一次，声明可以有多次。只能在定义中初始化，而不能在声明中初始化 如 extern i

27、nt A= 4; (错误）,8.9.8 存储类别小结,（1）从作用域分： 局部变量 全局变量,自动变量，即动态局部变量（离开函数，值就消失）,静态局部变量（离开函数，值仍保留）,寄存器变量（离开函数，值就消失）,形式参数可以定义为自动变量或寄存器变量,静态外部变量（只限本文件使用）,外部变量（非静态的外部变量，允许其他文件使用）,(2)从变量存在的时间区分：,动态存储 静态存储,自动变量（本函数内有效）,寄存器变量（本函数内有效）,形式参数,静态局部变量（函数内有效）,静态外部变量（本文件内有效）,外部变量（其他文件可以使用）,(3)从 变量的存储位置来区分,内存中静态存储区 内存中动态存储区

28、：自动变量 和形式参数 CPU中的寄存器： 寄存器变量,静态局部变量,静态外部变量,外部变量（其他文件可以使用）,例 文件file1.c int a; main( ) . . f2; . f1; . f1( ) auto int b; f2; f2( ) static int c; ,4）关于变量的作用域和生存期的概念,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(

29、“3th x=%dn”,x); ,运行结果： 3th x=5 2nd x=3 1st x=1,静态局部变量和静态外部变量同属静态存储方式，但两者区别较大： （1）定义的位置不同。静态局部变量在函数内定义，静态外部变量在函数外定义。 （2）作用域不同。静态局部变量属于内部变量，其作用域仅限于定义它的函数内；虽然生存期为整个源程序，但其它函数是不能使用它的。静态外部变量在函数外定义，其作用域为定义它的源文件内；生存期为整个源程序，但其它源文件中的函数也是不能使用它的。 （3）初始化处理不同。静态局部变量，仅在第1次调用它所在的函数时被初始化，当再次调用定义它的函数时，不再初始化，而是保留上1次调用

30、结束时的值。而静态外部变量是在函数外定义的，不存在静态局部变量的“重复”初始化问题，其当前值由最近1次给它赋值的操作决定。,(5)static对局部变量和全局变量的作用不同,变量存储类型,8.10内部函数和外部函数,根据函数能否被其它文件调用，将函数区分为内部函数和外部函数。 8.10.1 内部函数 内部函数只能被本文件的其它函数调用。 static 函数名（形参表） “static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件。 8.10.2 外部函数 (1）在定义函数时加 extern 表示可以被其他文件调用。 如 extern int fun (int a, int b) e

31、xtern 可以省略 (2)在需要调用此函数的文件中，用extern 声明所用的函数是外部函数,例8.12 有一个字符串内有若干个字符，今输入一个字符，要求将该字符删去。 File1.c (文件1） #include void main () extern enter_string(char str80); extern delete_string(char str ,char ch); extern print_string(char str ); char c; char str80; enter_string(str); scanf(“%c“, ,file2.c (文件2） #inclu

32、de enter_string(char str80) /*定义外部函数*/ gets(str); file3.c(文件3） #include delete_string (char str , char ch) int i,j; for (i=0,j=0;str i!=0;i+) if (str i!=ch) str j+ = stri; strj =0; file4.c （文件4） #include print_string(char str) printf (“%s“,str); ,abcdefcfgtac,abdefgta,c,8.11 多个源程序文件的编译和连接,（1）一般过程 编辑

33、各源文件 创建Project（项目）文件 设置项目名称 编译、连接，运行，查看结果。 （2）创建Project（项目）文件 用编辑源文件相同的方法，创建一个扩展名为.PRJ的项目文件：该文件中仅包括将被编译、连接的各源文件名，一行一个，其扩展名.C可以缺省；文件名的顺序，仅影响编译的顺序，与运行无关。 注意：如果有某个（些）源文件不在当前目录下，则应在文件名前冠以路径。,（3）设置项目名称 打开菜单，选取ProjectProject name，输入项目文件名即可。 （4）编译、连接，运行，查看结果 与单个源文件相同。使用Make EXE file进行编译连接, 产生可执行文件，其主文件名，均与

34、项目文件的主文件名相同。 注意：当前项目文件调试完毕后，应选取ProjectClear project，将其项目名称从“Project name”中清除（清除后为空）。否则，编译、连接和运行的，始终是该项目文件！,（5）关于错误跟踪 缺省时，仅跟踪当前一个源程序文件。如果希望自动跟踪项目中的所有源文件，则应将OptionsEnvironmentMessage Tracking开关置为“All files ”：连续按回车键，直至“All files”出现为止。此时，滚动消息窗口中的错误信息时，系统会自动加载相应的源文件到编辑窗口中。 也可关闭跟踪(将“Message Tracking”置为“Off”)。此时，只要定位于感兴趣的错误信息上，然后回车，系统也会自动将相应源文件加载到编辑窗口中。,Return,本章结束,