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1、,8.1 概述 8.2 函数定义的一般形式 8.3 函数参数和函数的值 8.4 函数的调用 8.5 函数的嵌套调用 8.6 函数的递归调用 8.7 数组作为函数的参数 8.8 局部变量和全局变量 8.9 变量的存储类别 8.10 内部函数和外部函数,结 束,8.1 概述,1.一个较大的程序一般应分为若干个程序模块，每一个模块用来完成一个特定的功能。这样做的优点是：a）每个模块要实现的功能相对简单，算法容易建立，程序的编写调试简单且不易出错；b）便于众多设计人员分工协作，发挥各自优势，提高软件的设计质量；c）减少重复设计。这就是所谓的“模块化程序设计”。 2.在C语言中，是用函数实现各个模块的功
2、能。故，在C程序设计中，要实现模块化程序设计，一般要按照结构化程序设计方法，对给定的设计任务采用“自顶向下，逐步细化，模块化设计，结构化编码”的方法进行。 问题：1）众多函数如何编辑；2）众多函数之间的关系如何？3）如何建立一个函数？4) 怎样使用这些函数？,Back,Continue,Back,Continue,3.一个C程序由一个主函数和若干函数构成，这些函数可以分别编辑在不同的C语言源文件（.C）中。如下图所示。,4.一个C语言源程序由一个或多个函数及其它部分构成，但主函数只能存在于一个源程序文件中。一个函数由函数首部和函数体两部分构成。如下图所示。,Back,Continue,5. 函
3、数的使用。不论所有函数是否处于同一源程序文件，均是主函数(main函数)调用其它函数，其它函数也可以相互调用，甚至一个函数也可以调用它自己，一个函数可以被一个或多个函数调用任意多次。如下图所示。,Back,Continue,6. 本章的主要任务1）学习并掌握函数的定义方法；2）学习并掌握函数的调用方法和调用形式；3）学习并掌握主调函数与被调函数之间的数据传递途径和实现方法。 7.说明：1）上述内容是我们利用C语言进行程序设计的关键或核心内容之一。当然，要在程序设计中真正发挥和体现C语言的优势及其特点，除了要掌握好本章所学的内容外，还有之后其他章节的内容。2）在定义一个函数时，在明确其功能的前提
4、下，一定要注意以下三个方面的问题：有无需要加工的数据，如有，是什么样的数据；进行怎样的加工及如何加工；有无结果，如有，是什么样的数据（称为函数的返回值）。如下图所示。,Back,Continue,例如：求两个数中最大值的函数。int max(int a, int b)int c;c=ab?a:b;return （c）;,由此例可以看出，所需加工的数据仅是一些符号量，具体的值并没有给定；而所进行的加工由C语言运算符表示，运算对象即为需要加工的数据a、b；加工的结果存放在变量c中。当该函数被调用后，a、b的具体值才可确定，结果也是一个确定的数值，给定不同的数据就可得到不同的结果。可见，定义一个函数
5、，首先要根据要实现的功能要求，定义几个符号变量，再用C语言的运算符、表达式和语句描述出对它们所进行的一系列操作，并将结果存放起来，置于return后面即可。3）C语言系统提供了许多函数，对这些函数的理解与应用与上面的分析相同，在使用时我们需要知道它的功能（无需直到该功能是如何实现的），函数参数（即需加工的数据），返回值（即加工结果）。其实，,Back,Continue,当定义好一个函数后，对它的使用与系统提供的函数的使用方法相同。不过用户定义的函数形式更为丰富多样。,8.2 函数定义的一般形式,一、无参函数的定义类型标识符 函数名( ) 声明部分语句 二、有参函数的定义类型标识符 函数名(形式
6、参数表列) 声明部分语句 如求两个数中最大值得函数和三个数中最大值的函数。int max(int a, int b，int c)int d;d=ab?a:b; d=cd?c:d;return （d）;,Back,Continue,特点：不需要从外界获取数据（信息），其功能一般是完成一系列特定的操作，如输出，可以有、也没有返回值。类似于getchar( )、gets( )等。,Back,Continue,特点：这种类型的函数是最常见的用户自定义函数，需要从外界获得数据(函数参数)，并对它们进行一系列操作获得所需的结果，作为函数的返回值。而且函数参数的数量及其类型任意，返回值的类型也是任意的。 三
7、、“空函数”的定义类型说明符 函数名( ) 例如：dummy( ) 这种函数的函数体是空的，且没有参数，故称为“空函数”。调用此函数时什么工作也不做，没有任何实际作用。 这实际上是“结构化程序设计方法”在程序编写与编辑阶段的一种延续，即“自顶向下”：先定义好该源程序文件中包含的各个函数的头部（函数的类型和函数名），由于函数名往往具有“见名思意”的作用，这样使得一看到这些空函数，就能对该源文件中的所有函数及其功能有一个基本的了解，不致于遗漏；“逐步细化”：按每个函数的功能再逐个编写和完善，由于“空函数”是合法的，因此，每当编写完一个函数后，就可进行编译，,Back,Continue,若有错误，必
8、定在该函数中，一般，每个函数中的语句较少，功能和算法相对简单，即使有错误，也很容易查找和修改。 四、对形参声明的传统方式,8.3 函数参数和函数的值,一、形式参数和实际参数 1. 形式参数：简称形参，定义函数时，函数名后括弧中的参数称为形式参数。它们只是一种符号量，没有具体的数值，也不占据存储单元，但必须指定其类型。 实际参数：简称实参，在主调函数中调用一个函数时，函数名后括弧中的参数（可以是常量或表达式）称为实际参数。它们具有确切的数值和类型，若是变量，还要占据存储单元。 3. 形参与实参间有数据的传递：当一个函数被调用后，首先要将实参的数据传递给对应的形参，接下来，程序的执行就转移到该函数
9、，并对形参的进行一系列操作，操作结果（即函数的返回值）经由函数名返回到函数调用所在处。如例8.2中对max函数的调用。显然，值的传递是单向的。,Back,Continue,Back,Continue,4.由于实参与形参之间有值的传递，因此，两者的类型应相同或赋值兼容，若实参为常量或表达式，则其值的类型应与形参的类型相同或赋值兼容。 5.只有当一个函数被调用时，才给形参分配存储单元，一旦调用结束，形参所占用的内存空间就被释放。 二、函数的返回值希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这个值就是函数的返回值。 1.函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。Return语句的格式为：r
10、eturn(表达式)； 或 return 表达式； 2.函数值得类型，即函数的类型，在定义时说明。 3.一般，函数的类型应与return语句后表达式的类型一致，若不一致，则以函数的类型为准，作自动类型转换。例8.3,Back,Continue,4.定义函数时，函数体中可以没有return语句，这并不意味着函数没有返回值，只是不返回一个确定的、用户所希望的函数值，返回的是一个不确定的数值。 5.为了明确表示一个函数“不返回值”，用“void”将函数定义为“无类型”或“空类型”。,8.4 函数的调用,一、调用的一般形式函数名(实参表列) 1. 实参与形参必须一一对应。 2. 实参可以是常量、赋了值
11、的变量及可求的值的表达式。 2. 实参的求值顺序，许多C版本按自右向左的顺序求值。例8.4 二、函数的调用方式 1. 函数调用语句：不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作。 2. 函数表达式：函数的调用出现在表达式中，这时要求该函数带回一个确定的值参与表达式运算。 3. 函数参数：一个函数的调用作为调用另一个函数时的实参。如mmax(a, max(b, c) ;printf(“%d”,max(b,c);实质上也是以函数表达式形式出现的。,Back,Continue,Back,Continue,三、对被调用函数的说明和函数原型在一个函数中调用另一个函数（即被调函数）需要具备的条件：1. 被调
12、用的函数必须是一个已经存在的函数（是库函数或用户自定义的函数）。2. 如果是库函数，还应在源文件的开头用include命令将调用有关库函数时需要的信息“包含”到本文件中。如#include #include 3. 如果调用的是用户自定义的函数，且该函数与调用它的函数（主调函数）在同一个文件中，一般还应该在主调函数中对被调函数作声明。例8.5 对北调用函数作声明。4. 对被调函数声明的格式类型标识符 函数名(形参表列)；关于形参表列有三种情况：1）形参类型名 形参变量名 2）只有形参类型名 3）全无（但不作全面检查）5. 几种特殊情况,Back,Continue,1）如被调函数定义在主调函数之前
13、，则在主调函数中可以不对被调函数作声明；2）在一个源文件中，若在所有函数定义之前，在主调函数的外部已作了函数的声明，则在各个主调函数中不必再对要调用的函数作声明；3）如果函数的类型为整型或字符型，则不论这类函数与主调函数的位置如何，可以不在主调函数中对它们做声明。,8.5 函数的嵌套调用,一、函数的嵌套调用C语言中的函数定义都是平行、独立的，即在定义函数时，一个函数内不能包含另一个函数，但在调用一个函数的过程中，该函数又可调用其它函数，甚至调用它自己，称前一种调用为函数的嵌套调用，后一种为函数的递归调用。如下图所示。,Back,Continue,Back,Continue,二、嵌套调用举例例8
14、.6 用弦截法求方程x3-5x2+16x-80=0的根。,弦截法的思想设方程的一个解为x*，且在x*的有限邻域内，f(x)为单调函数。 A）给出分处于x*两侧的两个点x1、x2，计算出它们对应的函数值y1=f(x1)，y2=f(x2) B）如|x1-x2|，则 x*=(x1+x2)/2，结束；否则，过点(x1,y1)和(x2,y2)作曲线的弦，求出弦于x轴的交点： x (x1*y2-x2*y1)/(y2-y1)，并计算出：y=f(x) C）如y1*y0，则使：x1=x;y1=y;否则，使：x2=x;y2=yx; D）重复B）步和C）步。 【算法】,Back,Continue,从该算法的N-S流
15、程图可见，要求出给定方程的根，必须解决好下面几个问题：,Back,Continue,1.函数f(x)=x3-5x2+16x-80值的计算。由于在多处存在这种计算，一般在程序设计中将这种运算用一个C语言中的函数实现。显然，该函数需要从外界获取一个数据（即题中所给函数的自变量），并具有函数值，且其类型应为实型。函数名标记为：f。 2.弦与x轴的交点x的计算。基于同样的原因，一般在程序设计中将这种运算也用一个C语言中的函数实现。显然，该函数需要从外界获取两个数据（即x1和x2），并应具有函数值（即弦与x轴的交点x ），且其类型应为实型。函数名标记为：xpoint。另外，在用xpoint函数计算交点x
16、时，要先计算出x1和x2的函数值，故在xpoint中要调用f函数，显然为函数的嵌套调用。 3.方程f(x)=0的根的求解。只要采用弦截法求一元方程的根，不论f(x)的函数形式如何，求解算法是完全相同的。针对这种情况，在程序设计中，为了减少程序代码的重复编写，提高复用率和程序质量，往往也将该类运算用一个或几个C语言函数实现。显然，该需要从外界获取两个数据（即满足弦截法求解的x1和x2），并具有函数值（即方程f(x)=0的根），且其类型应为实型。函数名标记为：root。,Back,Continue,另外，在用root函数求解方程的根时，要计算弦与x轴的交点x，故在root中要调用xpoint函数，而在xpoint中又要调用f函数，显然为函数的嵌套调用。它们之间的调用关系如下图所示。,8.6 函数的递归调用,一、递归调用的功能、形式及其特点在调用一个函数的过程中，又程序直接或间接地调用该函数本身，称这种调用形式为函数的递归调用。 1. 直接递归调用,
