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1、C程序设计,第8章 函数8.1 概述,一个较大的程序一般应分为若干个程序模块，每一个模块用来实现一个特定的功能。所有的高级语句中都有子程序这个概念，用子程序实现模块的功能。在C语言中，子程序的作用是由函数来完成的。一个C程序可由一个主函数和若干个其他函数构成。由主函数调用其他函数，其他函数也可以相互调用。同一个函数可以被一个或多个函数调用任意多次。 在程序设计中，常将一些常用的功能模块编写成函数，放在公共函数库中供大家选用。程序设计人员要善于利用函数，以减少重复编写程序段的工作量。,例8.1函数调用的简单例子,#include void main() void printstar(); voi
2、d print_message(); printstar(); print_message(); printstar(); ,void printstar() printf(“*n”); void print_message() printf(“How do you do!n”); ,说明：,(1)一个C程序由一个或多个程序模块组成，每一个程序模块作为一个源程序文件。对较大的程序，一般不希望把所有内容全放在一个文件中，而是将它们放在若干个源文件中，再由若干个源程序文件组成一个C程序。一个源程序文件可以为多个C程序共用。 (2)一个源程序文件由一个或多个函数以及其他有关内容(如命令行、数据定义等
3、)组成。一个源程序是一个编译单位，在程序编译时是以源程序文件为单位进行编译的，而不是以函数为单位进行编译的。 (3)C程序的执行是从main函数开始的，如是在main函数中调用其他函数，在调用后流程返回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。 (4)所有函数都是平行的，即在定义函数时是分别进行的，是相互独立的。一个函数并不从属于另一个函数，即函数不能嵌套定义。函数间可以相互调用，但不能调用main函数。main函数是系统调用的。,(5)从用户使用的角度看，函数有两种。 标准函数。标准函数即库函数，它是由系统提供的，用户不必自己定义而直接使用它们。 用户自己定义的函数。它是用以解决用
4、户专门需要的函数。 (6)从函数的形式看，函数分两类。 无参函数。在调用无参函数时，主调函数不向被调用函数传递数据。无参函数一般用来执行指定的一组操作。无参函数可以带回或不带会函数值，但一般以不带回函数值的居多。 有参函数。在调用函数时，主调函数在调用被调用函数时，通过参数向被调用函数传递数据，一般情况下，执行被调用函数时会得到一个函数值，供主调函数使用。,8.2 函数定义的一般形式8.2.1 无参函数定义的一般形式,定义无参函数的一般形式为： 类型标识符 函数名() 声明部分 语句部分 在定义函数时要用“类型标识符”指定函数值的类型，即函数带回来的值的类型。,8.2.2 有参函数定义的一般形
5、式,定义有参函数的一般形式为： 类型标识符 函数名(形式参数表列) 声明部分 语句部分 ,例如： int max(int x, int y) int z; z = xy ? x : y; return z; ,8.2.3 空函数,在程序设计中有时会用到空函数，它的形式为： 类型说明符 函数名() ,8.3 函数参数和函数的值8.3.1 形式参数和实际参数,在调用函数时，大多数情况下，主调函数和被调用函数之间有数据传递关系。在定义函数时函数名后面括号中的变量名称为“形式参数”(简称“形参”)，在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数(可以是一个表达式)称为“实际参数”(简称“实参”)。
6、,例8.2调用函数时的数据传递,#include void main() int max(int x, int y); int a, b, c; scanf(“%d,%d”, ,int max(int x, int y) int z; z = x y ? x : y; return z; ,关于形参与实参的说明：,(1)在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元。只有在发生函数调用时，函数max中的形参才被分配内存单元。在调用结束后，形参所占的内存单元也被释放。 (2)实参可以是常量、变量或表达式。但要求它们有确定的值。在调用时将实参的值赋给形参。 (3)在被定义的
7、函数中，必须指定形参的类型。 (4)实参与形参的类型应相同或赋值兼容。 (5)实参向形参的数据传递是“值传递”，单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。在内存中，实参单元与形参单元是不同的单元。在调用函数时，给形参分配存储单元，并将实参对应的值传递给形参，调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数的实参的值。,8.3.2 函数的返回值,通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数的返回值。 (1)函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。return语句将被调用函数中的一个确定值带回
8、主调函数中去。 (2)函数值的类型。既然函数有返回值，这个值当然应属于某一个确定的类型，应当在定义函数时指定函数值的类型。 (3)在定义函数时指定的函数类型一般应该和return语句中的表达式类型一致。如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准。对数值型数据，可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。,例8.3返回值类型与函数类型不同,#include void main() int max(flaot x, float y); float a, b; int c; scanf(“%f,%f”, ,int max(float x, float y) floa
9、t z; z = x y ? x : y; return z; ,(4)对于不带回值的函数，应当用“void”定义函数为“无类型”(或称“空类型”)。这样，系统就保证不使函数带回任何值，即禁止调用函数中使用被调用函数的返回值。此时在函数体中不得出现return语句。,8.4 函数的调用8.4.1 函数调用的一般形式,函数调用的一般形式为 函数名(实参表列); 如果是调用无参函数，则“实参表列”可以没有，但括号不能省略。如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等，类型应匹配。实参与形参按顺序对应，一一传递数据。但应说明，如果实参表列包括多个实参，对实参求值的顺序并不是
10、确定的，有的系统按自左至右顺序求实参的值，有的系统则按自右至左顺序。,例8.4实参求值的顺序,#include void main() int f(int a, int b); int i=2, p; p=f(i, +i); printf(“%dn”, p); ,int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return c; ,8.4.2 函数调用的方式,按函数在程序中出现的位置来分，可以有以下3种函数调用方式。 1. 函数语句 把函数调用作为一个语句。这时不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作。
11、2. 函数表达式 函数出现在一个表达式中，这种表达式称为函数表达式。这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算。 3. 函数参数 函数调用作为一个函数的实参。,8.4.3 对被调用函数的声明和函数原型,在一个函数中调用另一个函数需要具备的条件如下 。 (1)首先被调用的函数必须是已经存在的函数(是库函数或用户自己定义的函数)。但光有这一条件还不够。 (2)如果使用库函数，还应该在本文件开头用#include命令将调用有关库函数时所需用到的信息“包含”到本文件中去。 (3)如果使用用户自己定义的函数，而该函数的位置在调用它的函数(即主调函数)的后面(在同一个文件中)，应该在主调函数中对被调用
12、的函数作声明。,例8.5对被调用的函数作声明,#include void main() float add(float x, float y); float a, b, c; scanf(“%f,%f”, ,float add(float x, float y) float z; z=x+y; return z; ,在函数调用之前用函数原型做了函数声明。因此编译系统记下了所需调用的函数的有关信息。编译系统根据函数的原型对函数的调用的合法性进行全面的检查。与函数原型不匹配的函数调用会导致编译出错，它属于语法错误。用户根据屏幕显示的出错信息很容易发现和纠正错误。,函数原型的一般形式有两种，分别为
13、(1)函数类型 函数名(参数类型1, 参数类型2, , 参数类型n); (2)函数类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, , 参数类型n 参数名n);,说明：,(1)如果被调用函数的定义出现在主调函数之前，可以不必加以声明。 (2)如果已在文件的开头(在所有函数之前)，已对本文件中所调用的函数进行了声明，则在各函数中不必对其所调用的函数再作声明。,8.5 函数的嵌套调用,C语言的函数定义是相互平行、独立的。在定义函数时，一个函数内不能包含另一个函数。 C语言不能嵌套定义函数，但可以嵌套调用函数，在调用一个函数的过程中，又调用另一个函数。,例8.6函数嵌套调用的应用,8.6
14、 函数的递归调用,在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数的递归调用。,例8.7有5个人坐在一起，问第5个人多少岁？他说比第4个人大2岁。问第4个人岁数，他说比第3个人大2岁。问第3个人，又说比第2个人大2岁。问第2个人，说比第1个人大2岁。最后问第1个人，他说是10岁。请问第5个人多大,例8.8用递归方法求n!,8.9Hanoi塔问题。古代有一个梵塔，塔内有3个座A、B、C，开始时A座上有64个盘子，盘子大小不等，大的在下，小的在上。有一个老和尚想把这64个盘子从A座移到C座，但每次只允许移动一个盘，且在移动过程中在3个座上都始终保持大盘在下，小盘在上。在移动过程中可
15、以利用B座，要求编程序输出移动的步骤,8.7 数组作为函数参数,前面已经介绍了可以用变量作函数参数，显然，数组元素也可以作函数参数，其用法与变量相同。此外，数组名也可以作实参和形参，传递的是数组首元素的地址。,8.7.1 数组元素作函数实参,由于实参可以是表达式，而数组元素可以是表达式的组成部分，因此数组元素当然可以作为函数的实参，与用变量作实参一样，是单向传递，即“值传送”方式。 例8.10有两个数组a和b，各有10个元素，将它们对应地逐个比较(即a0与b0比，a1与b1比)。如果a数组中的元素大于b数组中的相应元素的数目多于b数组中元素大于a数组中相应元素的数目(例如，aibi6次，bia
16、i3次，其中i每次为不同的值)，则认为a数组大于b数组，并分别统计出两个数组相应元素大于、等于、小于的次数。,8.7.2 数组名作函数参数,可以用数组名作函数参数，此时形参应当用数组名或用指针变量。 例8.11有一个一维数组score，内放10个学生成绩，求平均成绩,说明：,(1)用数组名作函数参数，应该在主调函数和被调函数分别定义数组。 (2)实参数组与形参数组类型应一致，如不一致，结果将出错。 (3)在被调用函数中声明了形参数组的大小为10，但在实际上，指定其大小是不起任何作用的，因为C语言编译对形参数组大小不做检查，只是将实参数组的首元素的地址传给形参数组。因此，形参数组名获得了实参数组的首元素的地址。 (4)形参数组可以不指定大小，在定义数组时在数组名后面跟一个空的方括号。有时为了在被调用函数中处理数组元素的需要，可以另设一个形参，传递需要处理的数组元素的个数。 例8.12形参数组不定义长度,(5)用数组名作函数实参时，不是把数组元素的值传递给形参，而是把实参数组的首元素的地址传递给形参数组，这样两个数组就共占同一段内存单元。形参数组中各元素
