第5章函數(shù)2023年3月1第1頁主要內(nèi)容

5.1概述5.2函數(shù)定義與調(diào)用5.3數(shù)組作函數(shù)參數(shù)5.4函數(shù)嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用5.5局部變量和全局變量及其作用域5.6變量存放類別及變量生存期5.7函數(shù)存放分類2023年3月2第2頁5.1概述①程序構(gòu)造清楚，可讀性好。②減少反復(fù)編碼工作量。③可多人共同編制一種大程序，縮短程序設(shè)計周期，提升程序設(shè)計和調(diào)試效率。使用函數(shù)好處……C程序源程序文獻n函數(shù)1函數(shù)m……源程序文獻1函數(shù)1函數(shù)n2023年3月3第3頁【例5.1】求一種整數(shù)立方。intcube(intx)

/*函數(shù)定義*/{return(x*x*x);}main(){intf,a;printf("\nEnteranintegernumber：");scanf("%d",&a);f=cube(a);

printf("%d*%d*%d=%d\n",a,a,a,f);}程序運行情況如下：Enteranintegernumber：2

2*2*2=8函數(shù)調(diào)用程序執(zhí)行總是從main函數(shù)開始2023年3月4第4頁⑴一種C源程序能夠由一種或多種源程序文獻組成。C編譯系統(tǒng)在對C源程序進行編譯時是以文獻為單位進行。⑵一種C源程序文獻能夠由一種或多種函數(shù)組成。所有函數(shù)都是獨立。主函數(shù)能夠調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)能夠互相調(diào)用。⑶在一種C程序中，有且僅有一種主函數(shù)main。C程序執(zhí)行總是從main函數(shù)開始，調(diào)用其他函數(shù)后最后回到main函數(shù)，在main函數(shù)中結(jié)束整個程序運行。說明2023年3月5第5頁⑷函數(shù)種類從函數(shù)定義形式分：①有參函數(shù)：在主調(diào)（用）函數(shù)和被調(diào)（用）函數(shù)之間通過參數(shù)進行數(shù)據(jù)傳遞，如：

intcube(intx){…}

②無參函數(shù)：如：getchar()在調(diào)用無參函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)不需要將數(shù)據(jù)傳遞給無參函數(shù)。從使用角度看：①標準函數(shù)（庫函數(shù)）庫函數(shù)是由系統(tǒng)提供。如：getchar()、sin(x)等。在程序中能夠直接調(diào)用它們。附錄3列出了C部分庫函數(shù)。②顧客自定義函數(shù)。如:例5.1中cube函數(shù)。2023年3月6第6頁【例5.2】無參函數(shù)定義與調(diào)用。voidwelcome(){printf("*********************************\n");printf("WelcometoChina\n");printf("*********************************\n");}main(){welcome();}程序輸出成果如下：*********************************

WelcometoChina*********************************2023年3月7第7頁5.2.1函數(shù)定義函數(shù)定義一般形式函數(shù)類型函數(shù)名(類型名形式參數(shù)1，…

){說明語句

執(zhí)行語句}例如：求兩個數(shù)最大值。

int

max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}類型省略時默以為int類型沒有形式參數(shù)為無參函數(shù)

2023年3月8第8頁intmax(x,y)intx,y;{intz;z=x>y?x:y;return(z);}intmax(x,y){intx,y;……}或intmax(intx,y){……}或intmax(x,y)intx,y,z;{z=x>y?x:y;return(z);}花括號中也能夠為空，這種函數(shù)叫空函數(shù)。不能在函數(shù)體內(nèi)定義其他函數(shù)，即函數(shù)不能嵌套定義。形參也能夠這樣定義如下定義都是錯誤

√2023年3月9第9頁函數(shù)名（實參表列）在C語言中，把函數(shù)調(diào)用也作為一種體現(xiàn)式。因此凡是體現(xiàn)式能夠出現(xiàn)地方都能夠出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用。例如：①welcome();

②if(iabs(a)>max)max=iabs(a);

③m=max(c,max(a,b));5.2.2函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用一般形式：2023年3月10第10頁intsum100(){inti,t=0;for(i=1;i<=100;i++)t+=i;return(t);}main(){ints;s=sum100();printf("%d\n",s);}程序輸出成果：5050intsum(intx){inti,t=0;for(i=1;i<=x;i++)t+=i;return(t);}main(){ints;s=sum(100);printf("%d\n",s);}【例5.3】求1～100累加和。思考：兩個程序有何不一樣程序輸出成果：5050？2023年3月11第11頁voidswap(intx,inty){intz;z=x;x=y;y=z; printf("\nx=%d,y=%d",x,y);}main(){inta=10,b=20;swap(a,b);printf("\na=%d,b=%d\n",a,b);}5.2.3函數(shù)參數(shù)與函數(shù)返回值1．函數(shù)形式參數(shù)與實際參數(shù)程序輸出成果：x=20,y=10a=10,b=20形式參數(shù)（形參）實際參數(shù)（實參）【例5.4】編一程序，將主函數(shù)中兩個變量值傳遞給swap函數(shù)中兩個形參，交換兩個形參值。單向值傳遞2023年3月12第12頁有關(guān)形參和實參說明：

①當函數(shù)被調(diào)用時才給形參分派內(nèi)存單元。調(diào)用結(jié)束，所占內(nèi)存被釋放。②實參能夠是常量、變量或體現(xiàn)式，但要求它們有確定值。③實參與形參類型要一致，字符型與整型能夠兼容。④實參與形參個數(shù)必須相等。在函數(shù)調(diào)用時，實參值賦給與之相對應(yīng)形參。“單向值傳遞”。注意：在TC中，實參求值次序是從右到左。2023年3月13第13頁【例5.5】函數(shù)調(diào)用中實參求值次序。voidfun(inta,intb){printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}main(){intm=5;fun(3+m,m++);}程序輸出成果：a=9,b=52023年3月14第14頁2.函數(shù)類型與函數(shù)返回值說明：①函數(shù)類型決定了函數(shù)返回值類型。若省略函數(shù)類型，系統(tǒng)默認其為int型。②無返回值函數(shù)應(yīng)將其類型定義為void（空）類型。⑴函數(shù)類型【例5.6】輸出兩個數(shù)中大數(shù)。max(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);/*返回z值*/}main(){inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("maxis%d\n",c);}2023年3月15第15頁函數(shù)返回值是通過return語句帶回到主調(diào)函數(shù)功能：終止函數(shù)運行，返回主調(diào)函數(shù)，若有返回值，將返回值帶回主調(diào)函數(shù)。說明：①若函數(shù)沒有返回值，return語句能夠省略。②return語句中體現(xiàn)式類型一般應(yīng)和函數(shù)類型一致，假如不一致，系統(tǒng)自動將體現(xiàn)式類型轉(zhuǎn)換為函數(shù)類型。⑵函數(shù)返回值return語句格式：return(體現(xiàn)式);

或return體現(xiàn)式;或return;2023年3月16第16頁【例5.8】計算并輸出圓面積。s(intr){return3.14*r*r;}main(){intr,area;scanf("%d",&r);printf("%d\n",s(r));}自動轉(zhuǎn)換為int型思考：若要得到單精度實型圓面積，程序應(yīng)如何修改程序運行情況如下：2

12？2023年3月17第17頁

5.2.4對被調(diào)函數(shù)申明和函數(shù)原型變量要先定義后使用，函數(shù)也如此。即被調(diào)函數(shù)定義要出目前主調(diào)函數(shù)定義之前。如swap函數(shù):允許整型函數(shù)（且參數(shù)也是整型）定義出目前主調(diào)函數(shù)之后。如max函數(shù):假如非整型函數(shù)在主調(diào)函數(shù)之后定義，則應(yīng)在主調(diào)函數(shù)中或主調(diào)函數(shù)之前對被調(diào)函數(shù)進行申明。voidswap(intx,inty){…}main(){…swap(a,b);}main(){…c=max(a,b);}max(intx,inty){…}2023年3月18第18頁對被調(diào)函數(shù)進行申明一般形式

函數(shù)類型函數(shù)名（參數(shù)類型1

參數(shù)名1，…）;或函數(shù)類型函數(shù)名（參數(shù)類型1，參數(shù)類型2，…）;思考:下列哪種情況需要在主調(diào)函數(shù)中對被調(diào)函數(shù)申明被調(diào)函數(shù)定義在前，主調(diào)函數(shù)定義在后。主調(diào)函數(shù)定義在前，被調(diào)函數(shù)定義在后。第二種形式省略了參數(shù)名，此種形式也稱為函數(shù)原型。？2023年3月19第19頁main(){voidcalc(floatx,floaty,charopr);

floata,b;charopr;printf("\nInputexpression:");scanf("%f%c%f",&a,&opr,&b);calc(a,b,opr);}voidcalc(floatx,floaty,charopr){switch(opr){case'+':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x+y);return;case'-':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x-y);return;case'*':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x*y);return;case'/':printf("%5.2f%c%5.2f=%6.2f\n",x,opr,y,x/y);return;default:printf("Operatorerr!\n");}}對被調(diào)函數(shù)申明【例5.9】計算并輸出兩個數(shù)和、差、積、商。2023年3月20第20頁5.3數(shù)組作函數(shù)參數(shù)5.3.1一維數(shù)組元素作函數(shù)參數(shù)main(){inta[5],i,m;for(i=0;i<5;i++)scanf("%d",&a[i]);m=a[0];for(i=1;i<5;i++)m=min(m,a[i]);printf("%d\n",m);}【例5.11】求5個數(shù)中最小值。intmin(intx,inty){return(x<y?x:y);}用打擂臺辦法求最小值。m相稱于擂主2023年3月21第21頁5.3.2一維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)數(shù)組名表達數(shù)組在內(nèi)存中起始地址。例如:數(shù)組a在內(nèi)存中從2023地址開始寄存,則a值為2023。2023是地址值，是指針類型數(shù)據(jù)（背面將介紹指針類型），不能把它當作是整型或其他類型數(shù)據(jù)。實參是數(shù)組名，形參也應(yīng)定義為數(shù)組形式，形參數(shù)組長度能夠省略，但[]不能省，不然就不是數(shù)組形式了。

【例５.12】用冒泡法將10個整數(shù)排序。2023年3月22第22頁voidsort(intb[],intn);voidprintarr(intb[]);main(){inta[10]={11,22,63,97,58,80,45,32,73,36};printf("Beforesort:\n");

printarr(a);

sort(a,10);

printf("Aftersort:\n");

printarr(a);}voidprintarr(intb[10]){inti;for(i=0;i<10;i++)printf("%5d",b[i]);printf("\n");}voidsort(intb[],intn){inti,j,t;for(i=1;i<n;i++)for(j=0;j<n-i;j++)if(b[j]>b[j+1]){t=b[j];b[j]=b[j+1];b[j+1]=t;}}2023年3月23第23頁

a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]

b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]b[5]b[6]b[7]b[8]b[9]11226397588045327336(a)排序前a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]b[0]b[1]b[2]b[3]b[4]b[5]b[6]b[7]b[8]b[9]11223236455863738097(b)排序后圖7.3調(diào)用sort函數(shù)2023b形參b實際是一種能夠寄存地址變量a:2023實參賦給形參首地址：

2023首地址：

20232023年3月24第24頁#include"stdio.h"main(){voidscat(charstr1[],charstr2[]);chars1[50],s2[50];inti,k;printf("Inputs1:");gets(s1);printf("Inputs2:");gets(s2);

scat(s1,s2);printf("Outputs1:%s\n",s1);printf("Outputs2:%s\n",s2);}voidscat(charstr1[],charstr2[]){inti=0,k=0;while(str1[i]!='\0')i++;while(str2[k]!='\0'){str1[i]=str2[k];i++;k++;}str1[i]='\0';}scat函數(shù)還可簡化為：voidscat(charstr1[],charstr2[]){inti=0,k=0;while(str1[i])i++;while(str1[i++]=str2[k++]);}【例5.13】編程序，實現(xiàn)字符串連接。2023年3月25第25頁5.4函數(shù)嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用main函數(shù){

……

調(diào)用函數(shù)A;

……}函數(shù)A{……

調(diào)用函數(shù)B；

……}函數(shù)B{

……

……

……}5.4.1函數(shù)嵌套調(diào)用2023年3月26第26頁【例5.15】函數(shù)嵌套調(diào)用main(){intn=3;printf("%d\n",sub1(n));}sub1(intn){inti,a=0;for(i=n;i>0;i--)a+=sub2(i);returna;}sub2(intn){returnn+1;}程序輸出成果：92023年3月27第27頁5.4.2函數(shù)遞歸調(diào)用1．遞歸基本概念遞歸調(diào)用：一種函數(shù)直接或間接地調(diào)用了它本身，就稱為函數(shù)遞歸調(diào)用。遞歸函數(shù)：在函數(shù)體內(nèi)調(diào)用該函數(shù)本身。intsub(intx){inty,z;……if(……)z=sub(y);else{……}return;}例如：直接調(diào)用sub函數(shù)本身2023年3月28第28頁2．遞歸函數(shù)執(zhí)行過程【例5.16】編一遞歸函數(shù)求n!。思緒：以求4階乘為例:4!=4*3!，3!=3*2!，2!=2*1!，1!=1，0!=1。遞歸結(jié)束條件：當n=1或n=0時，n!=1。遞歸公式：n!=1（n=0,1）n×(n-1)!（n>1）2023年3月29第29頁程序如下：floatfact(intn){floatf=0;if(n<0)printf("n<0,error!");elseif(n==0||n==1)f=1;elsef=fact(n-1)*n;return(f);}main(){intn;floaty;printf("\nInputn:");scanf("%d",&n);y=fact(n);printf("%d!=%-10.0f\n",n,y);}運行情況如下：Inputaintegernumber:4

4!=242023年3月30第30頁遞歸調(diào)用過程

回推main()fact(4)fact(3)fact(2)fact(1){{{{{……………

y=fact(4);f=4*fact(3);f=3*fact(2);f=2*fact(1);f=1;

……………return24return6return2return1}}}}}

遞推

2023年3月31第31頁3．編制遞歸函數(shù)辦法數(shù)值型問題遞歸函數(shù)編程辦法對于數(shù)值型問題，首先要找出解題數(shù)學公式，這個公式必須是遞歸定義，且所處理對象要有規(guī)律地遞增或遞減，然后確定遞歸結(jié)束條件?！纠?.17】編一遞歸函數(shù)求xn

。思緒：首先把xn轉(zhuǎn)化成遞歸定義公式xn=1（n=0）x×xn-1

（n>0）再找出遞歸結(jié)束條件：當n=0時，xn=1。2023年3月32第32頁程序如下：longxn(intx,intn){longf=0;if(n<0)printf("n<0,dataerror!\n");elseif(n==0)f=1;elsef=x*xn(x,n-1);return(f);}main(){intn,x;longy;scanf("%d,%d",&x,&n);y=xn(x,n);printf("%ld\n",y);}程序運行情況如下：2,10

10242023年3月33第33頁5.5局部變量和全局變量及其作用域5.5.1變量作用域5.5.2局部變量及其作用域變量作用域：變量在程序中能夠被使用范圍。根據(jù)變量作用域能夠?qū)⒆兞糠譃榫植孔兞亢腿肿兞?。局部變量（?nèi)部變量）：在函數(shù)內(nèi)或復(fù)合語句內(nèi)定義變量以及形參。作用域：函數(shù)內(nèi)或復(fù)合語句內(nèi)?！纠?.19】分析下面程序運行成果及變量作用域。問題：一種變量在程序哪個函數(shù)中都能使用嗎？2023年3月34第34頁voidsub(inta,intb){intc;a=a+b;b=b+a;c=b-a;printf("sub:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}局部變量main(){inta=1,b=1,c=1; printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);sub(a,b);printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);

{inta=2,b=2;printf("comp:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}printf("main:\ta=%db=%dc=%d\n",a,b,c);}局部變量局部變量“分程序”或“程序塊”程序輸出成果：main: a=1b=1c=1sub: a=2b=3c=1main:a=1b=1c=1comp:a=2b=2c=1main: a=1b=1c=12023年3月35第35頁5.5.3全局變量及其作用域全局變量（外部變量）：在函數(shù)外部定義變量。作用域：從定義變量位置開始到本源文獻結(jié)束。如在其作用域內(nèi)函數(shù)或分程序中定義了同名局部變量，則在局部變量作用域內(nèi)，同名全局變量臨時不起作用?！纠?.20】全局變量和局部變量作用域。2023年3月36第36頁inta=5; voidf(intx,inty) {intb,c; b=a+x;c=a-y;printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);}局部變量main(){intb=6,c=7; f(b,c);printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

{inta=9,b=8; printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

{

c=10; printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

}printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);

}printf("%d\t%d\t%d\n",a,b,c);}局部變量局部變量程序輸出成果：511-2567987981098105610全局變量2023年3月37第37頁5.6變量存放類別及變量生存期5.6.1變量生存期與變量存放分類變量生存期：變量在內(nèi)存中占據(jù)存放空間時間。思考：1.

何時為變量分派內(nèi)存單元？

2.

將變量分派在內(nèi)存什么區(qū)域？

3.

變量占據(jù)內(nèi)存時間（生存期）？程序代碼區(qū)靜態(tài)存放區(qū)動態(tài)存放區(qū)存放分派動態(tài)存放變量靜態(tài)存放變量2023年3月38第38頁5.6.2變量存放類別變量屬性數(shù)據(jù)類型：決定為變量分派內(nèi)存單元長度，數(shù)據(jù)寄存形式，數(shù)范圍。存放類別：決定了變量生存期，給它分派在哪個存放區(qū)。2023年3月39第39頁變量定義語句一般形式存放類別數(shù)據(jù)類型變量名1,…,變量名n;auto（自動）

register（寄存器）static（靜態(tài)）

extern（外部）1．自動變量（auto類別）局部變量能夠定義為自動變量。main()

{intx,y;…}main()

{autointx,y;…}自動變量等價可省2023年3月40第40頁⑴內(nèi)存分派調(diào)用函數(shù)或執(zhí)行分程序時在動態(tài)存放區(qū)為其分派存放單元，函數(shù)或分程序執(zhí)行結(jié)束，所占內(nèi)存空間即刻釋放。⑵變量初值定義變量時若沒賦初值，變量初值不確定；假如賦初值則每次函數(shù)被調(diào)用時執(zhí)行一次賦值操作。⑶生存期

在函數(shù)或分程序執(zhí)行期間。⑷作用域自動變量所在函數(shù)內(nèi)或分程序內(nèi)。自動變量2023年3月41第41頁2．靜態(tài)變量（static類別）除形參外，局部變量和全局變量都能夠定義為靜態(tài)變量。局部靜態(tài)變量（或稱內(nèi)部靜態(tài)變量）全局靜態(tài)變量（或稱外部靜態(tài)變量）靜態(tài)變量靜態(tài)變量staticinta;main(){floatx,y;…}f(){staticintb=1;……}全局靜態(tài)變量局部靜態(tài)變量自動變量不能省2023年3月42第42頁⑴內(nèi)存分派編譯時，將其分派在內(nèi)存靜態(tài)存放區(qū)中，程序運行結(jié)束釋放該單元。⑵靜態(tài)變量初值若定義時未賦初值，在編譯時，系統(tǒng)自動賦初值為0；若定義時賦初值，則僅在編譯時賦初值一次，程序運行后不再給變量賦初值。⑶生存期整個程序執(zhí)行期間。⑷作用域局部靜態(tài)變量作用域是它所在函數(shù)或分程序。全局靜態(tài)變量作用域是從定義處開始到本源文獻結(jié)束。靜態(tài)變量2023年3月43第43頁intc;staticinta;main(){floatx,y;…}chars;f(){staticintb=1;……}3.外部變量（extern類別）在函數(shù)外定義變量若沒有用static說明，則是外部變量。外部變量只能隱式定義為extern類別，不能顯式定義。全局靜態(tài)變量自動變量局部靜態(tài)變量外部變量2023年3月44第44頁⑴內(nèi)存分派編譯時，將其分派在靜態(tài)存放區(qū)，程序運行結(jié)束釋放該單元。⑵變量初值若定義變量時未賦初值，在編譯時，系統(tǒng)自動賦初值為0。⑶生存期整個程序執(zhí)行期間。⑷作用域從定義處開始到本源文獻結(jié)束。外部變量問題：全局靜態(tài)變量作用域能夠擴展到本程序其他文獻嗎？另外，還能夠用extern進行申明，以使其作用域擴大到該程序其他文獻中。2023年3月45第45頁外部變量申明一般格式

extern

數(shù)據(jù)類型變量名1，…，變量名n；或

extern

變量名1，…，變量名n；注意：①外部變量申明用關(guān)鍵字extern，而外部變量定義不能用extern，只能隱式定義。②定義外部變量時，系統(tǒng)要給變量分派存放空間，而對外部變量申明時，系統(tǒng)不分派存