函數(shù)汽車計算機基礎一、課程導入如果把編程比做制造一臺機器，函數(shù)就好比其零部件。可將這些“零部件”單獨設計、調(diào)試、測試好，用時拿出來裝配，再整體調(diào)試。這些“零部件”可以是自己設計制造、別人設計制造或者現(xiàn)在的標準產(chǎn)品。使用函數(shù)便于實現(xiàn)模塊化設計，便于團隊開發(fā)，便于使用現(xiàn)有的或別人的程序模塊提高編程效能。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)一、課程導入什么是函數(shù)?為什么要使用函數(shù)?函數(shù)有哪些類型?如何自己定義一個函數(shù)?如何調(diào)用一個函數(shù)?函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)二、函數(shù)的概念與類型2.1函數(shù)的概念函數(shù)就是一段可以重復調(diào)用的、功能相對獨立完整的程序模塊，可以定義自己的變量（僅在本函數(shù)內(nèi)有效）擁有自己的存儲空間。可以被其他函數(shù)或自身調(diào)用(主函數(shù)除外)。函數(shù)是程序的基本組成單位，可以用函數(shù)作為程序模塊來實現(xiàn)C語言程序。利用函數(shù)不僅可以使程序模塊化，而且可以使程序設計的簡單和直觀，提高程序的可讀性和可維護性。還可以把程序中的一些計算編成通用函數(shù)，以供隨時使用。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)二、函數(shù)的概念與類型2.2函數(shù)的類型（1）從用戶使用的角度看，函數(shù)有兩種類型，分別為標準庫函數(shù)和用戶自己定義的函數(shù)。庫函數(shù)在不同的頭文件中聲明。比如：math.h頭文件中有：sin(x),cos(x),exp(x)（求e^x），fabs(x)（求x的絕對值）等庫函數(shù)。stdio.h頭文件中有：scanf(),printf(),gets(),puts(),getchar(),putchar()等庫函數(shù)。string.h頭文件中有：strcmp(),strcpy(),strcat(),strlen等庫函數(shù)。（2）函數(shù)可以接收用戶傳遞的數(shù)據(jù)，也可以不接收。接收用戶數(shù)據(jù)的函數(shù)在定義時要指明參數(shù)，不接收用戶數(shù)據(jù)的不需要指明，根據(jù)這一點可以將函數(shù)分為有參函數(shù)和無參函數(shù)。標準庫函數(shù)：在C頭文件中聲明的函數(shù)（I/O函數(shù)，字符串，字符處理函數(shù)，數(shù)學函數(shù)，接口函數(shù)，時間轉(zhuǎn)換和操作函數(shù)，動態(tài)地址分配函數(shù)，目錄函數(shù)，過程控制函數(shù)，字符屏幕和圖形功能函數(shù)。）戶定義的函數(shù)：C程序員自定義的函數(shù)函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)定義即函數(shù)的實現(xiàn)，是對所要完成功能的操作進行描述的過程，包括函數(shù)命名和返回值類型聲明、形式參數(shù)的類型說明、變量說明和一系列操作語句等。函數(shù)和變量一樣，必須“先定義，后使用”。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.1無參函數(shù)的定義無參函數(shù)，是指在主調(diào)函數(shù)調(diào)用被調(diào)函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)不向被調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。無參函數(shù)一般用來執(zhí)行特定的功能，可以有返回值，也可以沒有返回值，但一般以沒有返回值居多。定義無參函數(shù)的一般形式：類型標識符是返回值類型，它可以是C語言中的任意數(shù)據(jù)類型，例如int、float、char等。函數(shù)名是標識符的一種，命名規(guī)則和標識符相同。函數(shù)名后面的括號()不能少。函數(shù)體是函數(shù)需要執(zhí)行的代碼，是函數(shù)的主體部分。即使只有一個語句，函數(shù)體也要由{}包圍。如果有返回值，在函數(shù)體中使用return語句返回。return出來的數(shù)據(jù)的類型要和類型標識符一樣。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.1無參函數(shù)的定義例如：定義一個函數(shù)，計算從1加到100的結(jié)果：累加結(jié)果保存在變量sum中，最后通過return語句返回。sum是int型，返回值也是int類型，它們一一對應。return是C語言中的一個關鍵字，只能用在函數(shù)中，用來返回處理結(jié)果。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.1無參函數(shù)的定義將上面的代碼補充完整：C語言不允許函數(shù)嵌套定義，也就是說，不能在一個函數(shù)中定義另外一個函數(shù)，必須在所有函數(shù)之外定義另外一個函數(shù)。main()也是一個函數(shù)定義，也不能在main()函數(shù)內(nèi)部定義新函數(shù)。所以要將sum放在main外面。函數(shù)必須先定義后使用，所以sum要放在main前面。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.1無參函數(shù)的定義無返回值函數(shù)：有的函數(shù)不需要返回值，或者返回值類型不確定（很少見），那么可以用void表示，例如：void是C語言中的一個關鍵字，表示“空類型”或“無類型”，絕大部分情況下也就意味著沒有return語句。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.2有參函數(shù)的定義有參函數(shù)，是指在主調(diào)函數(shù)調(diào)用被調(diào)函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)通過參數(shù)向被調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。在一般情況下，有參函數(shù)在執(zhí)行被調(diào)函數(shù)時會得到一個值并返回給主調(diào)函數(shù)使用。定義有參函數(shù)的一般形式為：參數(shù)本質(zhì)上也是變量，定義時要指明類型和名稱。與無參函數(shù)的定義相比，有參函數(shù)的定義僅僅是多了一個參數(shù)列表。數(shù)據(jù)通過參數(shù)傳遞到函數(shù)內(nèi)部進行處理，處理完成以后再通過返回值告知函數(shù)外部。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)三、用戶函數(shù)的定義與使用3.2有參函數(shù)的定義例如：函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.1函數(shù)的參數(shù)形參：在函數(shù)定義中出現(xiàn)的參數(shù)可以看做是一個占位符，它沒有數(shù)據(jù)，只能等到函數(shù)被調(diào)用時接收傳遞進來的數(shù)據(jù)。實參：函數(shù)被調(diào)用時給出的參數(shù)包含了實實在在的數(shù)據(jù)，會被函數(shù)內(nèi)部的代碼使用。C語言中，實參變量和與其對應的形參變量各占用獨立的存儲單元。形參和實參的功能是傳遞數(shù)據(jù)，發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，實參的值會傳遞給形參。形參和實參有以下幾個特點：形參變量只有在函數(shù)被調(diào)用時才會分配內(nèi)存，調(diào)用結(jié)束后，立刻釋放內(nèi)存。實參可以是常量、變量、表達式、函數(shù)等。實參和形參在數(shù)量上、類型上、順序上必須嚴格一致，否則會發(fā)生“類型不匹配”的錯誤。函數(shù)調(diào)用中發(fā)生的數(shù)據(jù)傳遞是單向的，只能把實參的值傳遞給形參，而不能把形參的值反向地傳遞給實參函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.1函數(shù)的參數(shù)請看下面的例子：函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.2函數(shù)的返回值函數(shù)的返回值是指函數(shù)被調(diào)用之后，執(zhí)行函數(shù)體中的代碼所得到的結(jié)果，這個結(jié)果通過return語句返回。return語句將被調(diào)用函數(shù)中的一個確定值返回給主調(diào)函數(shù)。C語言規(guī)定，函數(shù)返回值的類型是由函數(shù)首部定義的類型決定。函數(shù)返回值應與首部定義的類型一致，如若不一致，則自動將返回值強制轉(zhuǎn)換為函數(shù)首部定義的類型。沒有定義類型時默認為int型。return語句的一般形式為：例如：函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.2函數(shù)的返回值C語言返回值的說明如下：（1）沒有返回值的函數(shù)為空類型，用void表示。例如：一旦函數(shù)的返回值類型被定義為void，就不能再接收它的值了。例如，下面的語句是錯誤的：為了使程序有良好的可讀性并減少出錯，凡不要求返回值的函數(shù)都應定義為void類型?！梁瘮?shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.2函數(shù)的返回值（2）return語句可以有多個，可以出現(xiàn)在函數(shù)體的任意位置，但是每次調(diào)用函數(shù)只能有一個return語句被執(zhí)行，所以只有一個返回值。例如：如果a>b成立，就執(zhí)行returna，returnb不會執(zhí)行；如果不成立，就執(zhí)行returnb，returna不會執(zhí)行。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)四、函數(shù)的參數(shù)和返回值4.2函數(shù)的返回值（2）函數(shù)一旦遇到return語句就立即返回，后面的所有語句都不會被執(zhí)行到了。從這個角度看，return語句還有強制結(jié)束函數(shù)執(zhí)行的作用。例如：第4行代碼就是多余的，永遠沒有執(zhí)行的機會。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.1函數(shù)的調(diào)用方式所謂函數(shù)調(diào)用（FunctionCall），就是使用已經(jīng)定義好的函數(shù)。函數(shù)調(diào)用的一般形式為：實參列表。實參可以是常數(shù)、變量、表達式等，多個實參用逗號,分隔。函數(shù)名稱函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.1函數(shù)的調(diào)用方式在C語言中，函數(shù)調(diào)用的方式有多種，例如：函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.2函數(shù)的嵌套調(diào)用函數(shù)不能嵌套定義，但可以嵌套調(diào)用，也就是在一個函數(shù)的定義或調(diào)用過程中允許出現(xiàn)對另外一個函數(shù)的調(diào)用。例如：計算sum=1!+2!+3!+...+(n-1)!+n!。分析：可以編寫兩個函數(shù)，一個用來計算階乘，一個用來計算累加的和。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.2函數(shù)的嵌套調(diào)用sum()的定義中出現(xiàn)了對factorial()的調(diào)用，printf()的調(diào)用過程中出現(xiàn)了對sum()的調(diào)用，而printf()又被main()調(diào)用，它們整體調(diào)用關系為：如果一個函數(shù)A()在定義或調(diào)用過程中出現(xiàn)了對另外一個函數(shù)B()的調(diào)用，那么我們就稱A()為主調(diào)函數(shù)或主函數(shù)，稱B()為被調(diào)函數(shù)。當主調(diào)函數(shù)遇到被調(diào)函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)會暫停，CPU轉(zhuǎn)而執(zhí)行被調(diào)函數(shù)的代碼；被調(diào)函數(shù)執(zhí)行完畢后再返回主調(diào)函數(shù)，主調(diào)函數(shù)根據(jù)剛才的狀態(tài)繼續(xù)往下執(zhí)行。一個C語言程序的執(zhí)行過程可以認為是多個函數(shù)之間的相互調(diào)用過程，它們形成了一個或簡單或復雜的調(diào)用鏈條。這個鏈條的起點是main()，終點也是main()。當main()調(diào)用完了所有的函數(shù)，它會返回一個值（例如return0;）來結(jié)束自己的生命，從而結(jié)束整個程序。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.3函數(shù)原型的聲明有參函數(shù)的聲明形式為：無參函數(shù)的聲明形式為：注意：函數(shù)聲明包含函數(shù)的首部和一個分號“；”，函數(shù)體不用寫。有參函數(shù)聲明時的形參列表只需要把一個個參數(shù)類型給出就可以了，可以省略變量名，例如：函數(shù)聲明可以放在所有函數(shù)的前面，如果放在主調(diào)函數(shù)內(nèi)，需在調(diào)用被調(diào)函數(shù)之前聲明。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.3函數(shù)原型的聲明例如：編寫一個函數(shù)，求半徑為r的球的體積。球的半徑r由用戶輸入。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)五、函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型5.3函數(shù)原型的聲明函數(shù)的聲明在下面3種情況下是可以省略的。①被調(diào)函數(shù)定義在主調(diào)函數(shù)之前。②被調(diào)函數(shù)的返回值是整型或字符型（整型是系統(tǒng)默認的類型）。③在所有的函數(shù)定義之前，已在函數(shù)外部進行了函數(shù)聲明。注意：如果被調(diào)函數(shù)是C語言提供的庫函數(shù)，調(diào)用時不需要作函數(shù)聲明，但必須把該庫函數(shù)的頭文件用#include命令包含在源程序的最前面。例如，getchar()、putchar()、gets()、puts()等，這樣的函數(shù)定義是放在stdio.h頭文件中的，只要在程序的最前面加上#include<stdio.h>就可以了。同樣，如果使用數(shù)學庫中的函數(shù)，則應該用#include<math.h>。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)六、變量作用域和生存期6.1變量的作用域作用域的域英文翻譯為scope，作用域即作用范圍。作用域關鍵在于域，作用域影響的是訪問權限，出了作用域就無權訪問了。作用域有三種：①extern(外部的)：這是在函數(shù)外部定義的變量的缺省存儲方式。extern變量的作用域是整個程序。②static(靜態(tài)的)：在函數(shù)外部說明為static的變量的作用域為從定義點到該文件尾部；在函數(shù)內(nèi)部說明為static的變量的作用域為從定義點到該局部程序塊尾部。③auto(自動的)：這是在函數(shù)內(nèi)部說明的變量的缺省存儲方式。auto變量的作用域為從定義點到該局部程序塊尾部。函數(shù)的參數(shù)和返回值課程導入用戶函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的概念與類型變量作用域和生存期函數(shù)的調(diào)用方式與函數(shù)原型總結(jié)六、變量作用域和生存期6.2變量的生存期生存期，關鍵在于生死期，和其定義的內(nèi)存區(qū)域有關。變量的生存期也有三種，但它們不象作用域那樣有預定義的關鍵字名稱。第一種是extern和static變量的生存期，它從main()函數(shù)被調(diào)用之前開始，到程序退出時為止。第二種是函數(shù)參