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1、1,第8章 模块化程序设计,1. 概述：模块,函数,算法 2. 函数的定义与说明(重点) 3. 函数的调用(重点,难点递归调用) 4. 变量的作用域(重点) 5. 变量的存储属性(重点,难点),2,8.1 概述,6.1.1 模块与函数 1.功能模块 求解较小问题的算法和程序称作“功能模块”, 各功能模块可以先单独设计，然后将求解所有子问题的模块组合成求解原问题的程序。 “自顶向下”的模块化程序设计方法： 将一个大问题分解成多个解决小问题的模块的设计思想。,3,2.由功能模块组成程序的结构图:,3. 函数:完成相对独立功能的程序,4,【例1】,输入年月日，计算出该日为该年的第几天。,6,（2）求
2、某月的天数。 int month_days(int year,int month) int ds,d; switch(month) case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12:d=31;break; case 2:d=leap(year)?29:28;break; default:d=30; return d; ,7,（3）求天数和。 int days(int year,int month,int day) int i,ds=0; for (i=1;imonth;i+) ds=ds+month_days(year,i); d
3、s=ds+day; return ds; ,8,4) 在主函数中分别调用三个函数。 void main() int year,month,day,t_day; printf(Input year-month-day:n); scanf(%d-%d-%d, 注意: 在完整的程序中,前三个函数应放在main( )函数之前。,9,8.1.2 模块设计三个原则,模块独立。 功能独立的子功能 模块之间的关系简单 使用独立变量 模块规模适当 分解模块要注意层次 对问题抽象化 设计时细化,10,8.2 函数定义与使用,一、标准库函数 定义在不同的头文件中 用户使用时，必须用#include“头文件”把相应的
4、头文件包含到程序中来。 #include /* 包含math.h头文件 */ #include /* 包含 stdio.h 头文件 */ main( ) double a, b; scanf (“%f “, /*调用输出函数，输出变量b的值*/,11,二、用户自定义函数,函数类型 无参函数 函数的定义无参数说明 有参函数 定义的参数有一个或一个以上的参数 空函数 当定义的函数既无参数也无执行语句。 空函数被调用时，什么也不做立即返回其调用函数。,12,2. 函数定义,方式1 函数返回值类型名 函数名(参数列表) 参数类型说明 局部变量说明; 语句序列; 方式2 函数返回值类型名 函数名(参数类
5、型说明及参数列表) 局部变量说明; 语句序列; ,如: int max(a,b) int a,b;,如: int max(int a,int b),13,【例2】定义符号函数sign。,int sign(x) /*函数返回值类型未说明，默认为int，建议给出函数类型说明*/ int x;/*形式参数说明*/ int y;/*函数体局部变量*/ y=x0?1:(x=0?0:-1); return y;/*返回函数值*/ 注意：C语言函数分为两大部分: 函数的说明部分 函数体部分。,14,函数各部分作用,1)函数的说明部分 函数说明部分说明函数的类型, 函数名, 参数表及参数类型。 (1)函数的类
6、型说明 函数的类型即函数的返回值类型。若函数不提供返回值，则可定义其类型为: void。 例如: void putdata(int a) (2) 函数名 函数名又称函数标识符。命名遵循C语语言标识符的规定；函数名要反映函数完成的功能。,15,(3)参数表,参数表写在函数名后的( )内，由一个或多个变量标识符及类型标识符组成。 参数表中的变量称为形式参数, 简称形参。 若函数没有形参，则称为无参函数，其后“( )”不能省略。 参数必须指定类型。形参的类型说明有两种： 方法1: int max(a,b) int a,b; 方法2: int max(int a, int b) 省略函数类型名时，C语
7、言默认其为int型。,16,2)函数体,函数体包括变量定义和执行语句序列。函数所完成的工作由函数体中一段程序实现。 函数的返回值用返回语句return返回，形式: return(表达式)； 或 return 表达式； 如果函数的类型与return语句的表达式的类型不一致时, 则以函数的类型为准。返回时自动进行数据转换。(见下页例题),17,例3 定义函数power(x,n), 求x的n次方。,函数定义如下: float power( float x, int n) int i; float t=1; for(i=1;i=n;i+) t = t * x; /* 1*x*x*x 共乘n次 */ r
8、eturn t; /* 返回t的值 */,18,8.3.函数参数和函数的值,实参的个数必须与形参相等，且参数顺序、类型要对应一致。实参与形参是按位置一一对应地传递数据的。 例6.5 编程输入两个数, 输出其中较大的。 #include “stdio.h” main( ) int a, b, m; int max(int, int ); scanf(“%d,%d”, ,19,若程序运行时输入为: 10,5 便有输出为: 10 调用max函数时，实参a把值传给形参x, 实参b把值传给形参y，按顺序传递, 与形参名称无关。 实参a和形参x, 实参b和形参y一一对应。,int max(int x, i
9、nt y) int t; if (xy) t = x; else t = y; return t; ,20,1) 形参y之间值的传递如图4.7所示意。 a x b y 2) 关于形式参数和实际参数说明如下: 形式参数在函数被调用时才被分配内存。当函数执行完毕返回时, 形式参数占用的内存空间便被释放。 实参可以是变量、常量和表达式。 如: y = power(x,4); y = power(x, i*2); 但实参必须有确定的值。 3) 形参和实参的类型必须相容。 4) 形参和实参之间的关系是: 单向的值的传递,21,8.4 函数的调用,6.3.1 函数调用与声明 1. 函数的调用 有参数函数的
10、调用形式: 函数名(参数) 无参数函数的调用形式: 函数名() 注意：当实际参数的个数、次序、类型与对应形式参数的个数、次序、类型不一致时，系统并不提示错误，后果却难以预测。,22,函数调用形式,函数语句调用、函数表达式调用和函数参数调用 void max(int a,int b,int c) int y; y=(ab)?a:b; y=yc?y:c; printf(max=%dn,y); void main() int x,y,z,m; scanf(%d,%d,%d, /*采用函数语句形式调用函数max*/,23,函数调用形式,int max(int a,int b) int y; y=(ab
11、)?a:b; return y; void main() int x,y,z,m; scanf(%d,%d,%d, /*函数参数调用形式*/,24,8.4.3.函数声明,函数定义在main()之后，需要进行函数说明。 类型名 函数名(类型1 变量1,类型2 变量2,类型n 变量n); 说明： 函数声明应与该函数定义的函数类型与名称、形参的个数、类型、次序相一致。 函数声明中的形参名可省略，其形式为: 类型名 函数名（类型1，类型2，类型n）； 类型名 函数名(); 当函数定义在主调函数之前，即先定义, 后调用。则调用时函数声明可以省略。,25,例4 编写计算x的n次乘方的程序。,#includ
12、e stdio.h” main( ) float x, y; int n; float power (float x, int n); scanf(%f,%d, ,float power( float x, int n) int i; float t=1; for(i=1; i=n; i+) t = t * x; return t; ,26,8.5 函数的嵌套调用,调用一个函数的过程中又调用了另一个函数，这种调用称为函数的嵌套调用。 函数1 函数2 函数3 . . 调用函数2 调用函数3 . ,27,【例5】 求方程ax2+bx+c=0(a0)的根。,#include #include voi
13、d main() float a,b,c,x1,x2; int dict(float,float,float); float root(float,float,float,int); printf(Input a,b,c:); scanf(%f,%f,%f, ,28,dict()和root(),int dict(float a,float b,float c) int f; if (b*b-4*a*c=0) f=1; else f=0 return f; float root(float a,float b,float c,int flag) float d,x; d=dict(a,b,c);
14、 /*调用函数 dict*/ if (d) x=flag?(-b+sqrt(d)/(2*a):(-b-sqrt(d)/(2*a); return x;,29,嵌套过程,30,8.6 递归调用(重点),函数调用函数本身，称为函数的递归调用。递归调用形式如下： 1) 直接递归 void a( ) . a ( ); . ,2) 间接递归 void a( ) . b ( ); . void b( ) . a ( ); . ,31,用递归算法计算n！,讨论： 采用递归的方法计算。n!的递归定义形式的:,编程: if (初始条件) 表达式; else 递推表达式;,32,例程序：,#include lon
15、g fac(unsigned n) long f ; if (n=0) f=1; /*递归结束条件*/ else f=n*fac(n-1); return f; ,main( ) long y; int n; scanf(“%d”, ,33,分析:当程序输入3时 y=fac(3) 3*fac(2) 2*fac(1) 1*fac(0) 1,34,void hanoi(int n, int a, int b, int c) if （n=0） return； /* 0个金片不处理 */ if (n=1) printf(%d -%dn,a,c); /* n=1时, 直接将金片从a移动到c */ else hanoi(n-1,a,c,b); /* 先将n-1个金片从a经过c 移动到b */ printf(%d -%dn,a,c); /* 将第n个金片从a移动到c */ hanoi(n-1,b,a,c); /* 再将n-1个金片从b经过a移动到c */ 主函数如下： #include main( ) int n; printf(Input n:); scanf(%d,/*n个金片从第一根针经过第二根针移动到第三根针上*/ ,35,例6 汉诺塔游戏,汉诺塔(Tower of Hanoi)游戏。 底座上有三根针，第一根针上放
