《《C语言程序设计(第三版)》-电子教案-丁亚涛 第7章 函数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《C语言程序设计(第三版)》-电子教案-丁亚涛 第7章 函数（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7章 函数,21世纪高等学校精品规划教材,理解并掌握函数的概念、定义和调用的方法和实质 掌握有参函数的数据传递方法，区分“值传递”与“地址传递” 理解标识符作用域和生成期的概念 理解并掌握存储类型的概念 理解并学会设计简单的递归函数,引言,函数可以实现程序的模块化，使得程序设计简单、直观，提高程序的可读性和可维护性，程序员还可以将一些常用的算法编写成通用函数，以供随时调用。 无论程序的设计规模有多大、多复杂，都是划分为若干个相对独立、功能较单一的函数，通过对这些函数的调用，从而实现程序的功能。 C语言的函数分为库函数和用户自定义函数,7.1 函数的定义和调用,7.1.1 函数定义 函数的定义
2、如下： 类型 函数名(参数列表) /函数体 ,7.1.1 函数定义,类型指函数返回值的数据类型，函数名采用标识符，一对括号“()”内是参数列表，一对大括号“”内是函数体，由一组语句组成，完成函数具体功能的实现。 函数值的返回通常是运行结果或状态值。返回采用return 语句，例如： return 0; return xy?x:y; return 后面跟表达式。 返回值的类型也可以是void类型，这种情况下可以写成：return;也可以省略返回语句。,参数 ：,void 表示函数没有参数，通常把这种函数称为无参函数。例如： int sum(void) int i,s=0; for(i=1,s=0
3、;i=100;i+) s = s + i; return s 函数计算并返回1到100之间的整数之和。,参数 ：,参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, 函数包含一个或多个参数，每个参数都必须标注具体的数据类型。这样的函数又称为有参函数。例如： int sum(int n) int i,s=0; for(i=1,s=0;i=n;i+) s = s + i; return s； 函数计算并返回1到n之间的整数之和。,7.1.2 函数调用,函数调用的形式如下： 函数名(实参列表) 例如： s = sum(100)+sum(200); s = sum(100+200); s = sum(n)
4、; 参数从调用的角度分为实际参数和形式参数，或简称为实参和形参。实参和形参是一一对应的关系，参数的个数和类型都必须一致。如果类型不一致将自动转换，不能自动转换的将在编译或运行时出错。,【例7-1】演示函数的定义和调用。,#include int sum(int n) int i,s=0; for( i=1 ; i = n ; i+) s = s + i; return s; main() int s; s = sum(3) +sum(4) +sum(5); printf(“(1+2+3)+(1+2+3+4)+(1+2+3+4+5) = %dn“,s); ,7.1.3 参考传递,实参向形参的参数
5、传递有两种形式： 值传递和地址传递。 值传递是单向的数据传递，传递完成后，对形参的任何操作都不会影响实参。 地址传递也可以说是单向的数据传递，但这种数据往往是变量、结构体、对象等的地址，对形参的操作会直接影响实参，从而使得这种形式上的“单向”数据传递变成“双向”的,7.1.3 参考传递,7.1.3 参考传递,【例7-2】演示函数的参数传递,main() int x=10,y=20; int a10 = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10; int i,s = 0; swap(x,y); /*值传递*/ printf(“x,y=%d(main)n“,x,y); for(i = 0 ; i
6、10 ; i+) s = s + ai; printf(“s=%dn“,s); s=0; change(a); /*地址传递*/ for(i = 0 ; i 10 ; i+) s = s + ai; printf(“s=%dn“,s); ,#include void swap(int a,int b) int t; t=a; a=b; b=t; printf(“a,b=%d(swap)n“,a,b); void change(int x10) int i; for(i=0 ; i10 ; i+) xi = xi+ 1; ,7.1.4 函数声明,函数的声明是对函数类型、名称等的说明。对函数及其函
7、数体的建立称为函数的定义。对函数的说明可以和定义一起完成，也可以只对函数的原型进行声明，这种声明通常称为引用性声明，其格式如下： (); 如： int sum(int a,int b); 和完整的函数声明不同的是，形参表可以只给出形参的类型，如： int sum(int,int ); 形参名可以省略。 另外，这种声明是一条语句，后面的分号（;）必不可少。,7.4 标识符作用域,作用域就是作用范围，不同作用域允许相同的标识符出现，同一作用域标识符不能重复，嵌套的作用域标识符由内向外屏蔽。,7.4 标识符作用域,已上由两个文件组成的程序中不同形式的作用域，其中块作用域和函数作用域包含在文件作用域中
8、。 块作用域通常指一对花括号“”，例如复合语句和函数体等。函数的形参表也可称为块。 函数中可以包含块，块中也可以有更小范围的块,【例7-3】作用域演示,int a=10; static int add(int a, int b) return a+b; main() int a,b,c;int i,s = 0;int sub(int,int);extern int d;a=20;c=10; int a; int c=20; b=10; a = add(b,c);n printf(“a = %d,b = %d,c = %dn“,a,b,c); for(i=1; i=100; i+) s = s
9、+ i; for(i=1; i=100; i+) s = sub(s, i); printf(“s = %dn“,s); printf(“d = %dn“ ,d); extern int sub(int a, int b) return a-b; int d = 888; int e = 999;,7.5 存储类型,从分配内存到被回收，变量的使用具有时效性，这就是变量的生存期。在整个程序运行过程中，不同存储类型的变量生存期也各有差异。 一个程序在内存中占用的存储空间分为两个部分：程序区和数据区，数据区也可以分成静态数据区和动态数据区。 生存期和作用域是不同的概念，分别从时间上和空间上对变量的使
10、用进行界定，相互关联又不完全一致，例如，静态变量的生存期贯穿整个程序，但作用域是从声明位置开始到文件结束。,7.5 存储类型,变量的存储类型包括: 自动（auto） 寄存器（register） 静态（static） 外部（extern）,7.5.1 自动（auto）类型,auto用于局部变量的存储类型声明，可以省略，系统默认局部变量为auto类型。 auto类型变量是动态变量，声明时系统不会自动初始化，其值是随机的，所以必须在使用前初始化或赋值。下面的用法是错误的： int add(int a,int b) int c; c = c + a + b; /*错误：c没有初始化*/ return
11、c; auto int a; /*错误：外部变量不能声明为auto*/,7.5.2 寄存器（register）类型,register用于局部变量的存储类型声明，表示请求编译器尽可能直接分配使用CPU的寄存器，在寄存器满的情况下才分配内存。这种类型的变量主要用于循环变量，可以大大提高对这种变量的存取速度，从而提高程序效率。 能实际实现为register类型的变量很少，主要是寄存器数量有限。,7.5.3 静态（static）类型,static类型变量称为静态变量，存放在静态存储区。 全局变量和局部变量都可以声明为static类型，但意义不同。 全局变量总是静态存储，默认值为0。全局变量前加上sta
12、tic表示该变量只能在本程序文件内使用，其他文件无使用权限。对于全局变量，static关键字主要用于在程序包含多个文件时限制变量的使用范围，对于只有一个文件的程序有无static都是一样。 局部变量声明为static类型，则要求系统对该变量采用静态存储的内存分配方式。值得注意的是，对这种static类型的局部变量，系统初始化只进行一次，多次遇到该声明语句，将不再被执行。,【例7-5】演示静态变量,int s; static int t; /*其他文件不能使用*/ main() int sum(int); int i; for(i=3 ; i = 5 ; i+) s = sum(i);t = t
13、 + s; /*t自动初始化为0 */ printf(“1+2+3+4+5 = %dn“,s); printf(“(1+2+3)+(1+2+3+4)+(1+2+3+4+5) = %dn“,t); int sum(int n) static int s=0; /*该行语句只执行一次*/ int i; for( i = 1; i = n ; i+) s = s + i; return s; ,【程序分析】,sum函数计算1+2+3+n。主函数中利用for循环3次调用sum函数，分别计算sum(3)、sum(4)、sum(5) sum(3) = 1+2+3 = 6 s 等于6 sum(4) = 6+
14、(1+2+3+4) = 6+10 = 16 s 等于16 sum(5) =16+(1+2+3+4+5) = 16+15 = 31 s 等于31 t = 6 + 16 + 31 = 53,7.5.4 外部（extern）类型,extern 关键字用于声明外部的联接。对于全局变量，以下定义形式没什么区别： extern int a; int a; 默认情况下，在文件域中声明的变量和函数都是外部的。但对于作用域范围之外的变量和函数，需要extern来进行引用性声明。,7.6 递归函数,函数不能嵌套定义，但可以嵌套调用。函数A可以调用B，函数B也可以调用C，这种调用称为嵌套调用。 函数直接或间接调用自
15、身，则称为递归调用，该函数则称为递归函数。,【例7-6】演示递归函数的应用。,int f(int n) if(n = 1) return 1; else return n*f(n-1); int s(int n) if(n = 1) return 1; else return n + s(n-1); main() printf(“5! = %dn“,f(5); printf(“1+2+3+.+100 = %dn“,s(100); ,7.7 程序示例,【例7-7】演示函数调用时求值的顺序。 void f(int a,int b) printf(“a=%d,b=%dn“,a,b); void ma
16、in() int i,j; i=j=1; f(i,+i); i=j=1; f(i,i+); i=j=1; f(i+j,+i); i=j=1; f(i+j,i+); ,【例7-8】验证9999是否符合“歌德巴赫猜想”。,哥德巴赫（Goldbach C.，1690.3.18-1764.11.20）是德国数学家，出生于格奥尼格斯别尔格（现名加里宁城），曾在英国牛津大学学习；原学法学，由于在欧洲各国访问期间结识了贝努利家族，所以对数学研究产生了兴趣；曾担任中学教师。 “歌德巴赫猜想”是歌德巴赫在1742年6月7日给著名数学家欧拉的信中提出的一个命题： 随便取某一个奇数，比如77，可以把它写成3个素数之和： 77=53+17+7 再比如461： 461=449+7+5,【例7-
