C语言第七章函数ppt课件.ppt

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1、2023/1/4,1,第七章 函数,武汉理工大学计算机学院,2023/1/4,2,第七章 函数,7.1 函数的概念7.2 函数的定义7.3 函数的调用和函数的返回值7.4 函数应用实例7.5 嵌套调用和递归调用7.6 变量的作用域和存储类别7.7 内部函数和外部函数(*)7.8 编译预处理,2023/1/4,3,7.1函数的概念,#include stdio.hvoid stars(int n);void print_message();main()stars(20);print_message();stars(20);void stars(int n)int i;for(i=1;i=n;i+

2、)putchar(*);putchar(n);void print_message()printf(How do you do!n);,函数stars()、print_message()的声明,/*main函数的定义*/,stars()、print_message()函数调用,定义stars()函数,定义print_message()函数,程序运行后输出结果为：,2023/1/4,4,C 程序结构,2023/1/4,5,说明:,C是函数式语言一个C程序有且只能有一个名为main的主函数。所有的函数都是互相独立的，除main函数不能调用外，其它函数可以互相调用。函数库函数（标准函数）自定义函数,

3、2023/1/4,6,7.2 函数的定义,类型说明符 函数名（形参说明表）说明部分 语句部分,说明函数返回值的数据类型；若缺省，则为 int 类型；若函数无值，则定义为 void 类型。,由用户自己命名，合法的标识符,说明参数的个数和类型,说明函数中用到的除形参以外的其它变量等,为了完成函数特定的功能而设计的一个或多个语句,空函数:Function(),2023/1/4,7,函数定义实例,打印一行 n 个*void stars(int n)int i;for(i=1;i=n;i+)putchar(*);putchar(n);,求整数x的n次幂（n0）long power(int x,int n

4、)int i；long mul=1;for(i=1;i=n;i+)mul=mul*x;return(mul);,传统的定义风格,2023/1/4,8,传统的函数定义形式,long power(x,n)int x,n;int i；long mul=1;for(i=1;i=n;i+)mul=mul*x;return(mul);,2023/1/4,9,7.3 函数的调用和函数的返回值,7.3.1 函数的参数7.3.2 函数的返回值7.3.3 函数的声明7.3.4 函数的调用,2023/1/4,10,7.3.1 函数的参数,形式参数：函数定义时所使用的参数称为形式参数。形参可以是：变量或数组名。实际参

5、数：函数调用时所使用的参数称为实际参数。实参可以是：具有确切值的常量、变量、表达式或数组名。,2023/1/4,11,int max(int x,int y);void main()int a,b,c;scanf(%d%d,形参只能是变量或数组名,int max(int x,int y),c=max(a,b),实参可以是常量、变量、表达式或数组名，但要求它们有确定的值如：c=max(10,(a+b)/2);实参与形参之间：个数一致，类型一致或赋值兼容，顺序一致。,形参：变量,值,2023/1/4,12,7.3.2 函数的返回值,返回语句（return语句）：格式：return(表达式)；或 r

6、eturn 表达式；或 return;功能：将流程及表达式的值从被调用函数返回到函数的调用处。说明：,int max(int x,int y)int z;z=(xy)?x:y;return(z);,若return后面带表达式，首先计算表达式的值，表达式的值就是所求的函数值。,return z;,return(xy)?x:y);,2023/1/4,13,说明(续),一个函数体内可以有多个或没有return语句；,int max(int x,int y)int z;if(xy)return(x);else return(y);,void output(int m)printf(”%d”,m);re

7、turn;,若return后面没有表达式，或没有return语句，则可能会返回不定值。,output(int m)printf(”%d”,m);return;,/*默认为int类型函数*/,void:空类型,2023/1/4,14,7.3.3 函数的声明,#include stdio.hvoid stars(int n);void print_message();main()stars(20);print_message();stars(20);,void stars(int n)int i;for(i=1;i=n;i+)putchar(*);putchar(n);void print_mes

8、sage()printf(How do you do!n);,2023/1/4,15,函数声明的一般形式：函数类型 函数名(类型名 形参1，类型名 形参2，)包含参数和返回值类型的函数声明称为函数原型。函数类型 函数名(类型名，类型名，)若有函数：float fun(double a,int b,float c)则可有函数声明：float fun(double a,int b,float c);float fun(double x,int y,float z);float fun(double,int,float);,说明:,2023/1/4,16,说明(续):,如果函数的值是 int 或 c

9、har 型，可以不必进行声明，系统自动按 int 型声明。,如果被调用函数出现在主调函数之前，可以不必进行声明。,#include main()int a,b,c;scanf(%d%d,int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);,2023/1/4,17,说明(续):,如果已在所有函数定义之前，在函数的外部已作了函数声明，则在各个主调函数中不必对所调用的函数再做声明。,2023/1/4,18,7.3.4 函数的调用,调用的一般形式：函数名(实参1，实参2，)说明：若调用无参函数，则无实参表列，但括弧不能省略；如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗

10、号隔开；实参与形参的个数应相等，类型应一致或赋值相容；实参与形参按顺序一一对应传递数据；,2023/1/4,19,调用方式函数语句：由函数调用加上分号构成，在主调函数中可作为一个独立的语句。如：stars(20);或 printf(”C program”);函数表达式：函数调用作为一个运算对象出现在表达式中，此时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算。如：c=mysqrt(a);函数参数：函数调用作为另一个函数的实参，其值作为一个实际参数传给被调函数的形参进行处理；此时也要求函数带回一个确定值。如：m=max(a,max(b,c);printf(%d,max(a,b);,2023/1/4,

11、20,调用过程float add();main()float a,b,c;scanf(”%f,%f”,调用，流程从主调函数转移到被调用函数，且实参将值传给对应的形参；执行被调用函数；流程从被调用函数返回到主调函数，并返回函数值。,6,15,6,15,21,2023/1/4,21,调用过程float add();main()float a,b,c;scanf(”%f,%f”,6,15,10,17,17,27,11,18,29,29,形参：变量,实参:常量变量表达式,值,10,2023/1/4,22,7.4 函数应用实例,例7.1 求累加和 sum=1+2!+10!分析：可以编写一个求阶乘的函数f

12、ac(n)计算n！实现：,long fac(int n);main()int i;long sum=0；for(i=1;i=10;i+)sum+=fac(i);printf(”nsum=%ld”,sum);,long fac(int n)int i;long x=1L；for(i=1;i=n;i+)x*=i;return(x);,2023/1/4,23,例7.2 由键盘输入x、y及z的值，计算函数 sin(x)sin(y)sin(z)func(x,y,z)=+sin(x-y)sin(x-z)sin(y-z)sin(y-x)sin(z-x)sin(z-y),分析：可以定义一个函数part(x,y

13、,z)求每加项的值另外定义一个度与弧度之间的转换函数change(x)主函数中以度为单位输入x、y及z的值，并转换为弧度；多次调用part()函数求出func的值输出func的值,2023/1/4,24,sin(x)sin(y)sin(z)func(x,y,z)=+sin(x-y)sin(x-z)sin(y-z)sin(y-x)sin(z-x)sin(z-y),#includedouble change(float x);double part(float x,float y,float z);main()float x,y,z,sum;scanf(”%f%f%f”,2023/1/4,25,s

14、in(x)sin(y)sin(z)func(x,y,z)=+sin(x-y)sin(x-z)sin(y-z)sin(y-x)sin(z-x)sin(z-y),double change(float x)return(x*3.14159/180);,double part(float x,float y,float z);float tmp;tmp=sin(x)/sin(x-y)/sin(x-z);return(tmp);,2023/1/4,26,7.5 函数的嵌套调用和递归调用,7.5.1 函数的嵌套调用7.5.2 函数的递归调用,2023/1/4,27,7.5.1 函数的嵌套调用,语言的函数

15、定义都是互相平行的、独立的，即不允许嵌套定义函数；但是，可以嵌套调用函数，即程序在调用一个函数的过程中，该被调函数又可以调用其它函数。如：,main函数,调用a函数,a函数,调用b函数,b函数,结束,2023/1/4,28,n m!例7.1 求组合数 C=m n!*(m-n)!,long cmn(int m,int n);long fac(int n);main()int m,n;long c;printf(”n输入两整数:”);scanf(”%d%d”,long cmn(int m,int n)long x;x=fac(m)/fac(n)/fac(m-n);return(x);long fa

16、c(int n)long x=1L；while(n=1)x*=n return(x);,2023/1/4,29,调用过程,main函数,调用cmn函数,cmn(m,n),调用fac函数,fac(m),调用fac函数,fac(n),调用fac函数,fac(m-n),结束,2023/1/4,30,7.5.2 函数的递归调用,概念：定义一个函数时，在函数体内直接或间接地调用了自身，则称为函数的递归调用。,int f(int x)int y,z;z=f(y);return(z*z);,直接递归,间接递归,2023/1/4,31,递归的两个方面:递归的一般形式 递归的结束条件,如：n!递推形式：n!=1

17、2n递归形式：,long f(int n)long y;if(n=0)y=1;else y=f(n-1)*n;return(y);,main()int n;printf(ninput n(n0):);scanf(%d,运行过程演示,2023/1/4,32,main()n=5;print(f(5);,long f(5)long y;y=5*f(4);,long f(4)long y;y=4*f(3);,long f(3)long y;y=3*f(2);,long f(3)long y;y=3*f(2);,long f(2)long y;y=2*f(1);,long f(1)long y;y=1*

18、f(0);,return(1);,return(2);,return(6);,return(6);,return(24);,return(120);,long f(0)long y;y=1;,return(1);,调用过程,2023/1/4,33,7.6 变量的作用域和存储类别,7.6.1 变量的作用域7.6.2 变量的存储类别7.6.3 小结,2023/1/4,34,7.6.1 变量的作用域,变量的作用域：是指在程序中不同位置所定义的变量，其变量起作用的区域。根据变量起作用的范围，变量可分为：局部变量：在函数内部或复合语句中定义的变量，也称为内部变量。其作用域仅在所定义的函数或复合语句中。全

19、局变量：在所有函数外部定义的变量，也称为外部变量。其作用域从定义位置开始到其所在 的源文件结束。,2023/1/4,35,1.局部变量,main()int j,x,c;int c;c=j%2;,int f1(int a)int v1,x;int f2()int v2,x,y;,2023/1/4,36,例,void f()int a=1;printf(n1.a=%d,a);main()int a=10,i;f();for(i=1;i=2;i+)int a=50;a+;printf(n2.%d:a=%d,i,a);printf(n3.a=%d,a);,程序运行结果为：,1,1,2,3,3,3,2,

20、1.a=1,2.1:a=51,2.2:a=51,3.a=10,2023/1/4,37,程序运行结果为：1.a=12.1:a=512.2:a=513.a=10,51,1.a=12.1:a=512.2:a=513.a=10,2023/1/4,38,2.全局变量,#include int p=1,q=5;main()int m,n;float f1(int a)int b,c;char c1,c2;char f2(int x,int y)int i,j;.,p,q 的作用范围,c1,c2的作用范围,2023/1/4,39,说明,全局变量增加了函数间的数据联系尽量少使用全局变量（除非在必要时）,int

21、 k;void show()printf(n2.k=%d,k);k=9;main()k=2;show();printf(n1.k=%d,k);,运行结果：,2.k=21.k=9,2023/1/4,40,说明（续）,若全局变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，全局变量不起作用,int a=3,b=5;int max(int a,int b)int c;c=a b?a:b;return(c);main()int a=10;printf(%d,max(a,b);,形参a、b的作用域全局变量a、b不起作用,局部变量a的作用域全局变量a不起作用,运行结果为：,10,2023/1/4,41,说明（

22、续）,可以用extern作外部变量声明，扩大全局变量的作用域,void f1()extern int c;extern int b;void f2()main()extern int a;int a=8,b=-2,c=15;,a b c,注意：extern int b=1;,2023/1/4,42,7.6.2 变量的存储类别,存储空间的划分,程序区：用于存放程序编译后形成的可执行代码（执行时装入）静态存储区：用于存放程序中的静态数据，如全局变量等动态存储区：用于存放程序中的动态数据，如函数形参、局部变量、函数调用时的现场保护和返回地址等,静态数据：说明时在静态存储区中分配存储单元并在程序执行过

23、程中始终占用该单元，直到程序结束才释放；动态数据：在函数开始执行时分配动态存储空间，函数结束时释放这些空间。的存储类别有四种：auto、static、register和extern。,2023/1/4,43,局部变量的存储属性,自动的(auto)、静态的(static)、寄存器的(register)void f(int c);main()register int i;/*i：局部寄存器变量*/for(i=1;i=3;i+)f(i);void f(int c)auto int a=0;/*a：局部自动变量，int a=0;*/static int b;/*b：局部静态变量，static int

24、b=0;*/a+;b+;printf(%d:a=%d,b=%dn,c,a,b);,存放在动态存储区,存放在静态存储区,存放在寄存器中，无地址,2023/1/4,44,寄存器变量说明,为了减少从内存中存取变量值的时间，语言允许将局部变量的值放在寄存器中；用关键字register声明。int fac(int n)register int i,f=1;for(i=1;i=n;i+)f=f*i;return(f);不能定义太多的寄存器变量，因为寄存器数量有限,太多无效（将自动按自动变量处理）寄存器无地址，因此：&i&f,返回,2023/1/4,45,自动变量和静态局部变量 区别,void f(int

25、n)int a=0;static int b=0;a+;b+;printf(n%d:a=%d,b=%d,n,a,b);main()register int i;for(i=1;i=3;i+)f(i);,1,1,1:a=1,b=1,2,2,2,3,3:a=1,b=3,2:a=1,b=2,0,1,3,0,1,3,4,程序结束,返回,2023/1/4,46,局部静态变量 说明,函数编译时在静态存储区分配存储单元，函数调用结束后不释放存储单元，即在整个程序的运行中不释放存储单元。用static声明该变量为“局部静态变量”若对变量赋初值，对于静态变量，只执行一次，再次调用函数时不再赋初值而保留上次函数调

26、用结束时的值；而对于自动变量，每次调用都要重新分配内存单元并赋初值若不对变量赋初值，对于静态变量系统自动赋缺省值；而对于自动变量，只分配存储单元，其值不确定虽然静态局部变量在函数调用结束后仍占存储单元，但由于是局部变量，其它函数不能引用它,2023/1/4,47,全局变量的存储方式,全局变量是在函数外部定义的，存放在静态存储区，在程序的整个运行过程中占用存储单元，生存期为整个程序的运行期间,2023/1/4,48,int c;void f(int n)int a=0;a+;c+;printf(n%d:a=%d,c=%d,n,a,c);main()int i;for(i=1;i=3;i+)f(i

27、);c+;printf(nc=%d,c);,1,1,1,1:a=1,c=1,2,2,2,0,1,3,2:a=1,c=3,4,3,3,0,1,5,3:a=1,c=5,6,c=6,4,程序结束,2023/1/4,49,7.6.3 存储类别小结,1、数据的两种属性：,数据类型,存储类别,auto float a;,static int b;,register char c;,extern int d;,(声明变量是已定义的变量),2、从作用域分：,局部变量,全局变量,自动变量,静态局部变量,寄存器变量,形参,静态全局变量,非静态全局变量,2023/1/4,50,3、从生存期分：,动态存储,静态存储,

28、自动变量,寄存器变量,形参,静态局部变量,静态全局变量,非静态全局变量,4、从存放位置分：,内存的静态存储区：,内存的动态存储区：,CPU中的寄存器：,静态局部变量,静态全局变量,外部变量,自动变量,形参,寄存器变量,2023/1/4,51,7.7 内部函数和外部函数,2023/1/4,52,7.8 编译预处理,7.8.1 宏定义预处理命令7.8.2 文件包含预处理命令7.8.3 条件编译预处理命令,2023/1/4,53,7.8.1 宏定义预处理,宏定义分无参宏定义和有参宏定义；无参宏定义的一般格式#define 标识符 字符序列 如：#define PI 3.1415926作用：用标识符（

29、称为“宏名”PI）代替字符序列（3.1415926）。说明（1）宏名一般用大写字母表示，以示与变量区别。但这并非是规定。（2）宏定义是用宏名代替字符序列，宏展开时仅作简单替换，不检查语法。语法检查在编译时进行。,2023/1/4,54,说明(续),（3）宏定义命令#define出现在函数的外部，宏名的有效范围是：从定义命令之后，到本文件结束。通常，宏定义命令放在文件开头处。（4）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名。如：#define M 10#define N 2*M（5）对双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名同名，也不进行宏展开。如：#define M 10 printf(nM=%d,M);,2023/1/4,55,有参宏定义,2023/1/4,56,7.8.2 文件包含预处理,文件包含是指，一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来。文件包含处理命令的格式：include“包含文件名”或 include,2023/1/4,57,7.8.3 条件编译预处理,对部分内容指定编译的条件，称为“条件编译”。有以下几种条件编译命令：,#ifdef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif,#ifndef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif,#if 表达式 程序段1#else 程序段2#endif,2023/1/4,58,END,