第9講函數(shù)演講人：馬玉軍

課程安排函數(shù)的理解自定義函數(shù)函數(shù)與指針的關系函數(shù)的返回值庫函數(shù)函數(shù)的理解什么是函數(shù)：簡單的說，函數(shù)就是把一個程序功能封裝成一個整體。函數(shù)由類型名、函數(shù)名、參數(shù)列表、函數(shù)體等部分組成，一般形式如下所示。類型名函數(shù)名(參數(shù)列表){函數(shù)體;}函數(shù)這些部分的功能如下所示： 類型名：函數(shù)一般會返回一個數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)就是函數(shù)返回值。返回值的數(shù)據(jù)類型就是函數(shù)的數(shù)據(jù)類型。函數(shù)的類型可以是所有的數(shù)據(jù)類型。如果沒有返回值，則聲明函數(shù)的類型為void。 函數(shù)名：函數(shù)的名稱。函數(shù)名的規(guī)則與變量命令的規(guī)則是相同的，函數(shù)名需要有效。 參數(shù)列表：函數(shù)輸入的參數(shù)，函數(shù)需要使用這些參數(shù)進行運算。 函數(shù)體：完成函數(shù)運算功能的程序。在函數(shù)體中可以調(diào)用其他的函數(shù)。函數(shù)的理解函數(shù)的理解函數(shù)的理解按照函數(shù)的來源，可以將函數(shù)分為庫函數(shù)與用戶自定義函數(shù)。系統(tǒng)函數(shù)是編程平臺提供的函數(shù)。用戶自定義函數(shù)是用戶自己按編程的需要編寫的函數(shù)。這兩種函數(shù)的作用與區(qū)別如下所示。 庫函數(shù)：由系統(tǒng)提供，用戶無須定義，也不必在程序中聲明的函數(shù)。在程序需要使用庫函數(shù)時，需在程序前包含該函數(shù)的頭文件。在前面章節(jié)里反復使用的printf、scanf等函數(shù)都是庫函數(shù)。 用戶定義函數(shù)：用戶按需要寫的函數(shù)。對于用戶自定義函數(shù)，不僅要在程序中定義函數(shù)本身，而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對該被調(diào)函數(shù)進行類型說明，然后才能使用。上一小節(jié)的函數(shù)max()就是一個用戶自定義函數(shù)。函數(shù)的返回值：所謂返回值，指的是函數(shù)運行以后會產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)用return語句返回給主程序。有些函數(shù)是沒有返回值的，只執(zhí)行了一個運行或操作過程。從這個角度，可以把函數(shù)分為有返回值函數(shù)和無返回值函數(shù)兩種。1．有返回值函數(shù)：這種函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行以后，會向調(diào)用語句返回一個執(zhí)行結果，這個結果就是返回值。這種函數(shù)在定義時，需要指定函數(shù)的類型名。調(diào)用函數(shù)時，需要有一個變量來接受函數(shù)的返回值。例如9.1.1小節(jié)中的下列語句。01 s=max(a,b); 函數(shù)max會返回一個整型的結果，這個結果需要賦值給變量m。2．無返回值函數(shù)：此類函數(shù)用于完成一定的處理過程，執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回結果。由于函數(shù)沒有返回值，用戶在定義此類函數(shù)時需要指定返回為“空類型”?？疹愋偷恼f明符為“void”。例如下面的自定義函數(shù)，就是用一個自定義函數(shù)輸出n個指定字符。函數(shù)的理解函數(shù)的理解參數(shù)指的是調(diào)用語句向被調(diào)用函數(shù)傳送的數(shù)據(jù)。從調(diào)用語句和被調(diào)用函數(shù)之間數(shù)據(jù)傳送的角度，又可將函數(shù)分為無參函數(shù)和有參函數(shù)兩種。無參函數(shù)指的是函數(shù)在定義、函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用中均不帶參數(shù)。調(diào)用語句和被調(diào)用函數(shù)之間不進行參數(shù)傳送。提示：無參函數(shù)通常用來完成一組指定的功能，不需要給函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)，但是函數(shù)可以向調(diào)用者返回一個結果。函數(shù)的理解與無參函數(shù)相對應的是有參函數(shù)。有參函數(shù)在定義、調(diào)用、聲明時都有參數(shù)。有參函數(shù)也稱為帶參函數(shù)。有在使用這些參數(shù)時，應該注意以下內(nèi)容。（1）在定義函數(shù)時，每一個參數(shù)都有一個具體的數(shù)據(jù)類型。（2）在調(diào)用函數(shù)時，參數(shù)列表中的參數(shù)要與函數(shù)定義時的參數(shù)個數(shù)相同，所有的參數(shù)一一對應。所給的參數(shù)數(shù)值應該有效。如果調(diào)用時，所給的參數(shù)不合法，或者類型不匹配、個數(shù)不相同，程序就會發(fā)生錯誤。函數(shù)定義時的參數(shù)被稱為形式參數(shù)，只在函數(shù)體中有效。函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)被稱為實際參數(shù)，在主程序中是有效的變量。提示：形式參數(shù)僅在定義函數(shù)時有用，在程序運行時，形式參數(shù)將由實際參數(shù)代替。函數(shù)的理解自定義函數(shù)在程序中需要把各種模塊封裝為自定義函數(shù)，在使用這個函數(shù)時，可以不考慮函數(shù)的內(nèi)部執(zhí)行過程。這樣可以使用簡化程序的設計，使代碼和模塊得到有效的重用。提示：C語言又稱為函數(shù)式的編程語言，除了應用系統(tǒng)的眾多庫函數(shù)外，經(jīng)常還用定義滿足自己需求的自定義函數(shù)，函數(shù)構成了C程序的主體。自定義函數(shù)的編寫：編寫復雜程序時，需要將不同的功能分解為多個函數(shù)，這樣可以簡化程序的執(zhí)行過程。在編寫自定義函數(shù)時，需要考慮的函數(shù)的參數(shù)與返回值。函數(shù)中調(diào)用函數(shù)：在自定義函數(shù)中，可以調(diào)用另外一個自定義函數(shù)。這樣，就可以把復雜的程序功能分解為多個簡單的函數(shù)。函數(shù)的聲明：在C程序中，自定義函數(shù)需要寫在被調(diào)用函數(shù)的前面。如果前面的函數(shù)調(diào)用了后面的函數(shù)，程序就會發(fā)生錯誤，提示程序中找不到相應的函數(shù)。如果需要調(diào)用后面的自定義函數(shù)，需要在程序最前面聲明函數(shù)。提示：如果函數(shù)定義在主函數(shù)之前，則不需要進行事先聲明；如果函數(shù)定義在主函數(shù)之后，則必須在調(diào)用函數(shù)之前聲明函數(shù)。函數(shù)的聲明方法，是在程序的最前面，列出程序中可能調(diào)用的自定義函數(shù)。需要列出與函數(shù)定義相同的類型名、函數(shù)名、參數(shù)列表。自定義函數(shù)【范例9-7】函數(shù)的聲明實例。示例代碼9-7\源文件\09\9.7.c01 #include<stdio.h>02 voidmyresult(intx); /*聲明程序中的函數(shù)myresult。*/03 charresult(intaax); /*聲明函數(shù)result。*/04 /*函數(shù)聲明結束，下面是主函數(shù)。*/05 intmain() /*主函數(shù)將調(diào)用后面的函數(shù)。*/06 {07 inti=1; /*定義存放分數(shù)的變量，賦初值為1。*/08 while(i!=0) /*i的值不為0則提示輸入和判斷結果。*/09 {10 scanf("%d",&i); /*輸入一個數(shù)值。*/11 myresult(i); /*調(diào)用函數(shù)判斷等級，返回值賦值給r。*/12 }13 }14 voidmyresult(intx) /*定義一個有數(shù)值有效性判斷功能的函數(shù)，無返回值。15 */16 {

略....28 }29 charresult(intx) /*定義一個分數(shù)評定函數(shù)。*/30 {

略....62 }自定義函數(shù)遞歸函數(shù)：所謂遞歸函數(shù)，指的是函數(shù)調(diào)用自身，用循環(huán)的方法實現(xiàn)運算。例如一個程序求出100以內(nèi)的整數(shù)和，可以用下面的思想。100以內(nèi)的整數(shù)和=100+99以內(nèi)的整數(shù)和;99以內(nèi)的整數(shù)和=99+98以內(nèi)的整數(shù)和;……2以內(nèi)的整數(shù)和=2+以1以內(nèi)的整數(shù)和;1以內(nèi)的整數(shù)和為1。用這種思路，可以用反復調(diào)用身函數(shù)的方法求出100以內(nèi)的整數(shù)和。這個程序的代碼如下所示。提示：編寫遞歸調(diào)用的函數(shù)時，需要注意指定遞歸返回的條件與返回值，否則可能導致出現(xiàn)死循環(huán)等錯誤，而達不到遞歸的效果。自定義函數(shù)自定義函數(shù)main函數(shù)的參數(shù)argc與argv：前面的例子中，main()函數(shù)都是沒有參數(shù)的。但編寫的程序常常需要從命令行中輸入?yún)?shù)。例如，Linux命令中復制文件的命令如下所示。

cp/root/1.txt/root/2.txt “cp”后面的兩個字符串就是這個程序的參數(shù)。在main()函數(shù)中，默認有argc與argv兩個參數(shù)。main函數(shù)的原型如下所示。01 intmain(intargc,char*argv[])main函數(shù)是有一個返回值的，如果程序執(zhí)行成功，則返回一個整型值1。程序中常常省略這個返回值。argc是一個整型變量，表示參數(shù)的個數(shù)。*argv[]是一個指針型數(shù)組，數(shù)組中的每一個指針指向一個參數(shù)的字符數(shù)組。下面的程序可以輸出程序啟動時后面的參數(shù)。函數(shù)與指針函數(shù)的參數(shù)與返回值可以是指針。使用指針變量可以在函數(shù)中對其他函數(shù)的變量進行調(diào)用。利用數(shù)組的頭指針，可以用指針移動的方法訪問數(shù)組中的每個元素，所以可用指針作為參數(shù)使函數(shù)訪問一個數(shù)組。值調(diào)用與引用調(diào)用：函數(shù)對參數(shù)的調(diào)用，有值調(diào)用和引用調(diào)用兩種方法。前面的例子都是值調(diào)用。函數(shù)對這兩種參數(shù)調(diào)用的處理方法是不同的。 值調(diào)用：進行函數(shù)調(diào)用時候，給形式參數(shù)分配內(nèi)存空間，并把實際參數(shù)的值直接傳遞給形式參數(shù)。這一過程是參數(shù)值的直接傳遞過程。一旦形式參數(shù)獲得了值，便于實際參數(shù)沒有關系。形式參數(shù)的變化對實際參數(shù)沒有任何影響。 引用調(diào)用：當用指針或數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)時，可以用指針來訪問實際參數(shù)的值。形式參數(shù)的變化，將直接引起實際參數(shù)的變化。注意：函數(shù)調(diào)用語句中的參數(shù)是實際參數(shù)，被調(diào)用函數(shù)中的參數(shù)是形式參數(shù)。這一概念見本章9.1.5所述。函數(shù)與指針函數(shù)與指針引用調(diào)用與指針：雖然函數(shù)調(diào)用時默認是值調(diào)用，但是傳入的參數(shù)如果是指針，函數(shù)可以通過這個指針改變函數(shù)外部變量的值。參數(shù)的引用調(diào)用，就是通過指針對外部變量的訪問來實現(xiàn)的。指針可以同普通變量一樣，作為一個參數(shù)傳遞給一個函數(shù)。函數(shù)可以更改這一個指針和訪問指針指向的變量。下面的程序，是通過傳入的指針，來更改函數(shù)以外變量的值。函數(shù)與指針函數(shù)與指針函數(shù)與指針數(shù)組作為參數(shù)：既然指針可以作為參數(shù)傳遞給一個函數(shù)，函數(shù)可以通過指針訪問外部變量。數(shù)組在定義時，會返回一個頭指針?？梢园堰@個頭指針作為函數(shù)的參數(shù)，函數(shù)可以通過指針訪問數(shù)組中所有的變量。例如下面的代碼，就是把數(shù)組的指針作為函數(shù)的參數(shù)，函數(shù)用指針來訪問一個數(shù)組。提示：數(shù)組名即為數(shù)組的首地址，可以作為指針變量來使用。函數(shù)與指針函數(shù)與指針數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)實例數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)，可以方便的訪問函數(shù)外部的數(shù)組，這樣函數(shù)就可以對函數(shù)外的多個變量發(fā)生作用。本小節(jié)將講解一個數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)的實例，實現(xiàn)下面這些功能。（1）定義3個字符串數(shù)組，前兩個字符串數(shù)組分別賦值。（2）自定義1個函數(shù)，將3個字符串數(shù)組的指針作為參數(shù)。函數(shù)將第2個數(shù)組附加到第1個數(shù)組后面，然后保存到第3個數(shù)組上。（3）對數(shù)組的訪問是通過數(shù)組的指針完成的，函數(shù)沒有參數(shù)。函數(shù)與指針返回值函數(shù)執(zhí)行一個操作過程以后，一般需要返回一個處理結果。這個結果就是函數(shù)的返回值。函數(shù)可以用一個數(shù)值返回、用指針返回，也可以用指針直接訪問程序中的變量。函數(shù)的返回值，根據(jù)數(shù)據(jù)類型和處理方式的不同，一般有下面的幾種形式。函數(shù)對這幾種類型返回值的處理是不同的。無返回值：這種函數(shù)只是完成了一個處理過程。完成函數(shù)的運行以后，程序會自動中止運行。無返回值的函數(shù)需要用void來聲明。返回一個具體值：函數(shù)返回運算的結果。函數(shù)執(zhí)行的是一個運算，對參數(shù)進行處理以后，將結果作為一個具體數(shù)據(jù)類型的變量值來返回。這類函數(shù)，在定義時需要聲明函數(shù)的數(shù)據(jù)類型。用指針來訪問主函數(shù)中的變量：9.3.3小節(jié)與9.3.4小節(jié)的講解的內(nèi)容，函數(shù)可以通過指針來訪問函數(shù)外部的變量。這種函數(shù)雖然沒有返回值，但是對外部變量產(chǎn)生了影響。指針訪問外部變量的方式，可以看作是一種特殊的返回值。返回一個指針：指針是一種特殊的數(shù)據(jù)類型。函數(shù)中的指針可以作為返回值返回給主函數(shù)。這類函數(shù)需要用指針數(shù)據(jù)類型來聲明。返回結果到參數(shù)：如果參數(shù)中有一個指針，可以用這個指針直接訪問這個指針所指向的變量。這種方式可以看作是將結果返回到參數(shù)中。前三種情況前面的小節(jié)已經(jīng)講解。后面的小節(jié)將重點講解后面的兩種返回類型。返回值函數(shù)返回指針：指針是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，表示指向一個變量的內(nèi)存地址。函數(shù)也可以返回一個指針。在主函數(shù)中，可以用這個指針來訪問所指向的變量。例如下面的程序，是用一個函數(shù)來選擇兩個數(shù)中較大的一個數(shù)，返回較大數(shù)的指針。然后主函數(shù)通過這個指針輸出結果。程序的代碼如下所示。返回值返回值函數(shù)返回指針實例:本節(jié)將講解一個函數(shù)返回指針實例。自定義一個函數(shù)，連接兩個字符串，兩個字符串的指針作為函數(shù)的參數(shù)。函數(shù)連接兩個字符串以后，返回連接以后字符串的指針。程序的代碼如下所示。返回值返回值函數(shù)返回結果到參數(shù)：如果函數(shù)的參數(shù)是指針，函數(shù)可以訪問這個指針所指向的變量的值。這時函數(shù)就可以把結果返回給參數(shù)中的指針變量。如果函數(shù)的參數(shù)不是指針，函數(shù)是不能把結果返回給參數(shù)的。例如下面的代碼，是實現(xiàn)兩個數(shù)的加法，將結果返回給參數(shù)的指針。庫函數(shù)在C程序的編譯器中有大量的庫函數(shù)。庫函數(shù)可以完成復雜的程序功能。用戶在編程時可以直接調(diào)用系統(tǒng)的庫函數(shù)。庫函數(shù)是按照不同的功能封裝在多個頭文件中的。用戶需要調(diào)用庫函數(shù)時，需要在程序的最前面用include語句包含相關的頭文件。庫函數(shù)的常用功能與種類如下所示。字符類型分類函數(shù)：對字符按照字母、數(shù)字、控制字符、分隔符、大小寫字母等方面進行分類進行測試。轉(zhuǎn)換函數(shù)：用于字符或字符串的轉(zhuǎn)換?？梢栽谧址兞亢透黝悢?shù)字變量之間進行轉(zhuǎn)換；在大、小