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1、主讲：纪主讲：纪 钢钢 教授教授重庆理工大学计算机学院重庆理工大学计算机学院主要内容 6.1 函数概述函数概述6.2 函数的定义函数的定义6.3 函数的返回值函数的返回值6.4 函数的调用函数的调用6.5 函数参数及其传递方式函数参数及其传递方式6.6 函数的嵌套与递归调用函数的嵌套与递归调用6.7 变量的存储属性变量的存储属性第 6 部分 函数 （书第7章) 6.1 函数概述函数概述模块化程序设计模块化程序设计v基本思想：将一个大的程序按功能分割成一些小模块基本思想：将一个大的程序按功能分割成一些小模块,v特点：特点：l各模块相对独立、功能单一、结构清晰、接口简单各模块相对独立、功能单一、结
2、构清晰、接口简单l控制了程序设计的复杂性控制了程序设计的复杂性l提高元件的可靠性提高元件的可靠性l缩短开发周期缩短开发周期l避免程序开发的重复劳动避免程序开发的重复劳动l易于维护和功能扩充易于维护和功能扩充v开发方法开发方法: 自上向下自上向下,逐步分解，分而治之逐步分解，分而治之C是模块化程序设计语言是模块化程序设计语言C C程序结构程序结构&C C是是函数式函数式语言语言&必须有且只能有一个名为必须有且只能有一个名为mainmain的主函数的主函数&C程序的执行总是程序的执行总是从从mainmain函数开始，在函数开始，在mainmain中结束中结束&函数函数不能嵌套定义不能嵌套定义, ,
3、可以可以嵌套嵌套调用调用函数分类函数分类v从用户角度从用户角度l标准函数（库函数）：由系统提供标准函数（库函数）：由系统提供l用户自定义函数用户自定义函数v从函数形式从函数形式l无参函数无参函数l有参函数有参函数使用使用库函数库函数应注意：应注意：1、函数功能、函数功能2、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型3、函数返回值意义和类型、函数返回值意义和类型4、需要使用的包含文件、需要使用的包含文件6.2 函数的定义函数的定义一般格式一般格式合法标识符合法标识符函数返回值类型函数返回值类型缺省缺省int型型无返回值无返回值void函数体函数体函数类型函
4、数类型 函数名函数名（形参类型说明表形参类型说明表）说明部分说明部分语句部分语句部分现代风格现代风格: :例例 有参函数（现代风格）有参函数（现代风格） int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例例 有参函数（现代风格）有参函数（现代风格） int max(int x, y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例例 空函数空函数 dummy( ) 函数体为空函数体为空例例 无参函数无参函数 printstar( ) printf(“*n”); 或或 printstar(void ) printf(“*n”); 函数
5、类型函数类型 函数名（形参表）函数名（形参表）形参类型说明形参类型说明说明部分说明部分语句部分语句部分传统风格传统风格: :例例 有参函数（传统风格）有参函数（传统风格） int max(x,y) int x,y; int z; z=xy?x:y; return(z); 6.3 函数的返回值函数的返回值返回语句返回语句v形式：形式： return(表达式表达式)； 或或 return 表达式表达式; 或或 return;v功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返值带给调用函数同时把返值带给调用函数v说明：说明：l函数中可有多个函数中可
6、有多个return语句语句l若无若无return语句，遇语句，遇时，自动返回调用函数时，自动返回调用函数l若函数类型与若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致，按前语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换者为准，自动转换-函数调用转换函数调用转换lvoid型函数型函数例例 无返回值函数无返回值函数 void swap(int x,int y ) int temp; temp=x; x=y; y=temp; printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); printf(%d,a);例例 函数带回不确定值函数带回不确定值输出：
7、输出：10void printstar() printf(*);main() int a; a=printstar(); printf(%d,a);编译错误！编译错误！例例 函数返回值类型转换函数返回值类型转换main() float a,b; int c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z);6.4 函数的调用函数的调用调用形式调用形式 函数名函数名(实参表实参表);说明：说明：l实参与形参实参与形参个数相等个数相等，类型
8、一致类型一致，按顺序一按顺序一一对应一对应l实参表求值顺序，因系统而定（实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C 自自右向左右向左）main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c);例例 参数求值顺序参数求值顺序main() int i=2,p; p=f(i, i+); printf(%d,p);int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0
9、; else c=-1; return(c);运行结果：运行结果：0运行结果：运行结果：1调用方式调用方式v函数语句：函数语句： 例例 printstar(); printf(“Hello,World!n”);v函数表达式：函数表达式： 例例 m=max(a,b)*2;v函数参数：函数参数： 例例 printf(“%d”,max(a,b); m=max(a,max(b,c);函数说明函数说明v对被调用函数要求：对被调用函数要求：l必须是必须是已存在已存在的函数的函数l库函数库函数: #include l用户自定义函数用户自定义函数: 函数类型说明函数类型说明v函数说明函数说明l一般形式：一般形
10、式： 函数类型函数类型 函数名函数名(形参类型形参类型 形参名形参名,. ); 或或 函数类型函数类型 函数名函数名();l作用：告诉编译系统作用：告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，以便检验函数类型、参数个数及类型，以便检验l函数定义函数定义与与函数说明函数说明不同不同l函数说明位置：函数说明位置：程序的数据说明部分（函数内或外）程序的数据说明部分（函数内或外）l下列情况下，可不作函数说明下列情况下，可不作函数说明u若函数返值是若函数返值是char或或int型型，系统自动按，系统自动按int型处理型处理u被调用函数定义出现在主调函数之前被调用函数定义出现在主调函数之前l有些系统有些系统(如
11、如Borland C+)要求函数说明指出函数返值类型和要求函数说明指出函数返值类型和形参类型，并且对形参类型，并且对void 和和 int 型函数也要进行函数说明型函数也要进行函数说明例例 函数说明举例函数说明举例main() float a,b; int c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);max(float x, float y) float z; z=xy?x:y; return(z);int型函数可不作函数说明型函数可不作函数说明（Borland C+不行）不行）/*ch7_5.c*/float add(flo
12、at x, float y) float z; z=x+y; return(z);main() float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(sum is %f,c);被调函数出现在主调函数被调函数出现在主调函数之前，不必函数说明之前，不必函数说明/*ch7_5.c*/main() float add(float,float); /*function declaration*/ float a,b,c; scanf(%f,%f,&a,&b); c=add(a,b); printf(sum is %f,c);float add(float
13、 x, float y) float z; z=x+y; return(z);float add();6.5 函数参数及其传递方式函数参数及其传递方式形参与实参形参与实参v形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名v实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式c=max(a,b);（main 函数）函数）（max 函数）函数）max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例例 比较两个数并输出大者比较两个数并输出大者main() int a,b,c; scan
14、f(%d,%d,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %d,c);max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z);形参形参实参实参v说明：说明：l实参必须有确定的值实参必须有确定的值l形参必须指定类型形参必须指定类型l形参与实参形参与实参类型一致，个数相同类型一致，个数相同l若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换函数函数调用转换调用转换l形参在函数被调用前不占内存形参在函数被调用前不占内存;函数调用时为形参分配内存；函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放调用结束，内存释放
15、形参与实参形参与实参v形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名v实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式例例 计算计算x的立方的立方#include float cube(float x) return(x*x*x);main() float a, product; printf(Please input value of a:); scanf(%f,&a); product=cube(a); printf(”Cube of %.4f is %.4fn,a,product);xaproduct1.2
16、1.21.728函数调用的参数传递方式有函数调用的参数传递方式有:6.3 6.3 函数参数函数参数传传值值 单向传递单向传递 即即 实参实参 形参形参传址传址 双向传递双向传递 即即 实参实参 形参形参 传传数值数值形参形参不能改变实参不能改变实参传传地址地址形参能形参能改变实参改变实参6.3.1 传值调用 C语言通常使用传值调用的方法传递参数,前面的例子均使用这种方法。 在传值调用中，只是实参的复制值被传递给形参，实参与形参不再有任何其他联系。因此，形参不能改变实参。参数传递方式（两种）参数传递方式（两种）v值传递值传递方式方式l方式：将实参的值方式：将实参的值复制复制到形参中；形参与实参占
17、用到形参中；形参与实参占用不同不同的内存的内存单元。单元。单向单向传递传递传传值值 单向传递单向传递 即即 实参实参 形参形参传址传址 双向传递双向传递 即即 实参实参 形参形参 传传数值数值形参形参不能改变实参不能改变实参 传地址传地址形参能形参能改变实参改变实参v地址传递地址传递l方式：将数据的方式：将数据的存储地址存储地址作为参数传递给形参，形参与实参作为参数传递给形参，形参与实参占用占用同样同样的存储单元。的存储单元。“双向双向”传递传递711x:y:调用前：调用前：调用结束：调用结束：711x:y:例例 交换两个数（数值传递）交换两个数（数值传递）/*ch7_2.c*/#includ
18、e main() int x=7,y=11; printf(x=%d,ty=%dn,x,y); printf(swapped:n); swap(x,y); printf(x=%d,ty=%dn,x,y);swap(int a,int b) int temp; temp=a; a=b; b=temp;调用：调用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:117a:b:temp/*ch9_3.c*/swap(int *p1,int *p2) int p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p;main() int a,b; scanf(%d,%d,&a,&b); printf(“a
19、=%d,b=%dn”,a,b); printf(“swapped:n”); swap(&a,&b); printf(”a=%d,b=%dn,a,b);例例 交换两个数（地址传递）交换两个数（地址传递）a59b调前：调前：a59b调调swap：p1&a&bp2a95b交换：交换：p1&a&bp2a95b返回：返回：例例 数组元素与数组元素与 数组名数组名 作函数参数比较作函数参数比较12a调用前调用前a0a112a调用调用a0a112xy21xy交换交换12a返回返回#include void swap2(int x,int y) int z; z=x; x=y; y=z;main() int
20、a2=1,2; swap2(a0,a1); printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);值传递值传递12a调用前调用前12ax调用调用21ax交换交换21a返回返回#include void swap2(int x) int z; z=x0; x0=x1; x1=z;main() int a2=1,2; swap2(a); printf(a0=%dna1=%dn,a0,a1);地址传递地址传递例例 数组元素与数组元素与 数组名数组名 作函数参数比较作函数参数比较6.6 函数的嵌套与递归调用函数的嵌套与递归调用嵌套调用嵌套调用C规定：规定：函数定义不可嵌套函数定义不可嵌套，但，但可以嵌
21、套调用可以嵌套调用函数函数main( )调用函数调用函数a结束结束a函数函数b函数函数调用函数调用函数b例例 求三个数中最大数和最小数的差值求三个数中最大数和最小数的差值#include int dif(int x,int y,int z); int max(int x,int y,int z); int min(int x,int y,int z);void main() int a,b,c,d; scanf(%d%d%d,&a,&b,&c); d=dif(a,b,c); printf(Max-Min=%dn,d); int dif(int x,int y,int z) return max
22、(x,y,z)-min(x,y,z); int max(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); int min(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); main( )调用函数调用函数dif输出输出结束结束dif函数函数max函数函数调用函数调用函数max调用函数调用函数minmin函数函数递归调用递归调用v定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用f( )调调f调调f2调调f1f1( )f2( )v说明说明lC编译系统
23、对递归函数的自调用次数没有限制编译系统对递归函数的自调用次数没有限制l每调用函数一次，在内存堆栈区分配空间，用于存放函数变每调用函数一次，在内存堆栈区分配空间，用于存放函数变量、返回值等信息，所以递归次数过多，可能引起堆栈溢出量、返回值等信息，所以递归次数过多，可能引起堆栈溢出int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z);int f1(int x) int y,z; z=f2(y); . return(2*z);int f2(int t) int a,c; c=f1(a); . return(3+c);例例 求求n的阶乘的阶乘/*ch7_8.c*/#i
24、nclude int fac(int n) int f; if(n0) printf(n0,data error!); else if(n=0|n=1) f=1; else f=fac(n-1)*n; return(f);main() int n, y; printf(Input a integer number:); scanf(%d,&n); y=fac(n); printf(%d! =%15d,n,y);如：如： n 等于等于3，则递归调用过程如下；，则递归调用过程如下； fact(3) = 3 * fact( 2 ) 1 2 * 1 2 * fact( 1)1 * fact( 0 )1
25、 1 * 123 * 26 由于自调用过程在函数内必须设置某些条件，当条件成立由于自调用过程在函数内必须设置某些条件，当条件成立时终止自调用过程，并使程序控制逐步从函数中返回。时终止自调用过程，并使程序控制逐步从函数中返回。 递归调用机制是栈数据结构实现的。递归调用机制是栈数据结构实现的。 函数之间由参数传递和返回值联系。函数之间由参数传递和返回值联系。 递归调用示意图大多数递归函数都能用非递归函数代替。例如：求两个整数例如：求两个整数a , b a , b 的最大公约数的最大公约数递归： long gcd1(int a , int b) if (a%b = = 0) return b; re
26、turn gcd1(b , a%b); 非递归： long gcd2(int a, int b) int temp; while (b!=0) temp=a%b; a=b; b=temp; return a; 使用递归函数的目的是简化程序设计，提高程序的可读性，但增加系统开销。 6.7变量的存储属性变量的存储属性概述概述v变量是对程序中数据的存储空间的抽象变量是对程序中数据的存储空间的抽象内存内存.main() int a; a=10; printf(“%d”,a);编译或函数调用时为其分配内存单元编译或函数调用时为其分配内存单元1020002001程序中使用变量名对内存操作程序中使用变量名对
27、内存操作v变量的属性变量的属性l数据类型：变量所持有的数据的性质（数据类型：变量所持有的数据的性质（操作属性操作属性）l存储属性存储属性u存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区存储器类型：寄存器、静态存储区、动态存储区u生存期生存期：变量在某一时刻存在：变量在某一时刻存在-静态变量与动态静态变量与动态变量变量u作用域作用域：变量在某区域内有效：变量在某区域内有效-局部变量与全局局部变量与全局变量变量v变量的存储类型变量的存储类型lauto -自动型自动型lregister-寄存器型寄存器型lstatic -静态型静态型lextern -外部型外部型v变量定义格式变量定义格式: 存储类型存储
28、类型 数据类型数据类型 变量表变量表;概述概述v变量是对程序中数据的存储空间的抽象变量是对程序中数据的存储空间的抽象如如: int sum; auto int a,b,c; register int i; static float x,y;局部变量与全局变量局部变量与全局变量v局部变量局部变量-内部变量内部变量l定义：在定义：在函数内定义函数内定义，只在本函数内有效只在本函数内有效l说明：说明：umain中定义的变量只在中定义的变量只在main中有效中有效u不同函数中同名变量，占不同内存单元不同函数中同名变量，占不同内存单元u形参属于局部变量形参属于局部变量u可定义在复合语句中有效的变量可定义
29、在复合语句中有效的变量u局部变量可用存储类型局部变量可用存储类型：auto register static （默认为默认为auto）float f1(int a) int b,c; .char f2(int x,int y) int i,j; main() int m,n; .a,b,c有效有效x,y,i,j有效有效m,n有效有效例例 不同函数中同名变量不同函数中同名变量main() int a,b; a=3; b=4; printf(main:a=%d,b=%dn,a,b); sub(); printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);sub() int a,b; a=6; b=7
30、; printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);例例 复合语句中变量复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;iN;i+) printf(%d ,ai);运行结果：运行结果：5 4 3 2 1例例 复合语句中变量复合语句中变量#define N 5main() int i; int aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;temp=ai;ai=aN-i-1;a
31、N-i-1=temp; for(i=0;ib?a:b; return(c);main() int a=8; printf(max=%d,max(a,b);例例 外部变量与局部变量外部变量与局部变量运行结果：运行结果：max=8int i;main() void prt(); for(i=0;i5;i+) prt();void prt() for(i=0;i5;i+) printf(“%c”,*); printf(“n”);例例 外部变量副作用外部变量副作用运行结果：运行结果：*例例 auto 变量的作用域变量的作用域main() int x=1; void prt(void); int x=3
32、; prt(); printf(“2nd x=%dn”,x); printf(“1st x=%dn”,x);void prt(void) int x=5; printf(“3th x=%dn”,x);运行结果：运行结果：3th x=52nd x=31st x=1x=1作用域作用域x=1作用域作用域x=3作用域作用域x=5作用域作用域main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void) int x=0; x+; printf(“%dn”,x);例例 局部静态变量值具有可继承性
33、局部静态变量值具有可继承性运行结果：运行结果：1 1 1main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void) static int x=0; x+; printf(“%dn”,x);运行结果：运行结果：1 2 3例例 引用其它文件中的外部变量引用其它文件中的外部变量int global;extern float x;main() int local;.extern int global;static int number;func2().float x;static int number;func3() extern int global;.file1.cfile2.cfile3.c
