第8章函数2.ppt
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1、,第八章,函数,本章要点,函数的概念 函数的定义与调用 函数的递归调用 变量的作用域 函数的作用域,主要内容,8.1 概述 8.函数定义的一般形式 8.函数参数和函数的值 8. 函数的调用 8. 函数的嵌套调用 8.函数的递归调用 8.数组作为函数参数 8.8 局部变量和全局变量 8.变量的存储类别 8.10 内部函数和外部函数,8.1 概述,一个程序可由一个主函数和若干个其他函数构成。一个较大的程序可分为若干个程序模块,每一个模块用来实现一个特定的功能。在高级语言中用子程序实现模块的功能。子程序由函数来完成。 函数间的调用关系:由主函数调用其他函数,其他函数也可以互相调用。同一个函数可以被一
2、个或多个函数调用任意多次。,例8.1先举一个函数调用的简单例子 # include void main() void printstar(); /*对printstar函数声明*/ void print_message(); /*对print_message函数声明*/ printstar(); *调用printstar函数* print_message(); /*调用print_message函数*/ printstar(); *调用printstar函数*/ ,void printstar() *定义printstar函数* printf(“* * * * * * * * * * * *
3、* * * *n“); void print_message() *定义print_message函数* printf(“How do you do!n“); ,运行情况如下: * * * * * * * * * * * * * * * * How do you do! * * * * * * * * * * * * * * * *,说明: (1)一个程序由一个或多个程序模块组成,每一个程序模块作为一个源程序文件。对于较大的程序,通常将程序内容分别放在若干个源文件中,再由若干源程序文件组成一个C程序。这样便于分别编写、分别编译,提高调试效率。一个源程序文件可以为多个C程序公用。,(2) 一个源
4、程序文件由一个或多个函数以及其他有关内容(如命令行、数据定义等)组成。一个源程序文件是一个编译单位,在程序编译时是以源程序文件为单位进行编译的,而不是以函数为单位进行编译的。,(3) 程序的执行是从main函数开始的,如果在main函数中调用其他函数,在调用后流程返回到main函数,在main函数中结束整个程序的运行。,(4)所有函数都是平行的,即在定义函数时是分别进行的,是互相独立的。一个函数并不从属于另一函数,即函数不能嵌套定义。函数间可以互相调用,但不能调用main函数。main函数是系统调用的。,(5)从用户使用的角度看,函数有两种: 标准函数,即库函数。这是由系统提供的,用户不必自己
5、定义这些函数,可以直接使用它们。不同的C系统提供的库函数的数量和功能会有一些不同,但许多基本的函数是共同的。 用户自己定义的函数。用以解决用户的专门需要。,(6) 从函数的形式看,函数分两类: 无参函数。无参函数一般用来执行指定的一组操作。在调用无参函数时,主调函数不向被调用函数传递数据。 有参函数。主调函数在调用被调用函数时,通过参数向被调用函数传递数据。,8.函数定义的一般形式,8.2.1 无参函数的定义一般形式,定义无参函数的一般形式为: 类型标识符 函数名() 声明部分 语句部分 ,8.2.2 有参函数定义的一般形式,定义有参函数的一般形式为: 类型标识符 函数名(形式参数表列) 声明
6、部分 语句部分 ,例如: (int ,int ) ;/ *函数体中的声明部分* ?; return(); ,8.2.3 空函数,定义空函数的一般形式为: 类型标识符 函数名() 例如: () ,主调函数调用空函数时,只表明这里要调用一个函数,但函数本身什么工作也不做等,以后扩充函数功能时补充上。,8.函数参数和函数的值,8.形式参数和实际参数,形式参数:函数名后面括号中的变量名称为“形式参数”(简称“形参”)。 实际参数:主调函数中调用一个函数时,函数名后面括号中的参数(可以是一个表达式)称为“实际参数”(简称“实参”)。 函数返回值:return后面的括号中的值作为函数带回的值(称函数返回值
7、)。,主调函数和被调用函数之间有数据传递的关系。在不同的函数之间传递数据,可以使用的方法有: 参数:通过形式参数和实际参数 返回值:用return语句返回计算结果 全局变量:外部变量,例8.调用函数时的数据传递 #include void () int max(int ,int ); /* 对函数的声明 */ int ,; scanf(,); (,); printf( ,); ,int max(int ,int )*定义有参函数max * int ; ?; return(); ,运行情况如下: , ,通过函数调用,可使两个函数中的数据发生联系。,关于形参与实参的说明:,(1) 在定义函数中指定
8、的形参,在未出现函数调用时,它们并不占内存中的存储单元。只有在发生函数调用时,函数max中的形参才被分配内存单元。在调用结束后,形参所占的内存单元也被释放。,(2) 实参可以是常量、变量或表达式, 例如: max(,); 但要求它们有确定的值。在调用时将实参的值赋给形参。,(3)在被定义的函数中,必须指定形参的类型。,(4)实参与形参的类型应相同或赋值兼容。,(5)值传递:实参向形参的数据传递是单向“值传递”,只能由实参传给形参,而不能由形参传回来给实参。 在调用函数时,给形参分配存储单元,并将实参对应的值传递给形参,调用结束后,形参单元被释放,实参单元仍保留并维持原值。,8.3.2 函数的返
9、回值,函数的返回值是通过函数调用使主调函数得到的确定值。 例如:例8.中,max(,)的值是,max(,)的值是5。赋值语句将这个函数值赋给变量。,说明: (1)函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。 一个函数中可以有一个以上的return语句,执行到哪一个return语句,哪一个语句起作用。 return语句后面的括弧也可以不要 例如: “return ;” 等价于 “return ();” return后面的值可以是一个表达式。 例如: (int ,int ) return(?:); ,(2)函数的返回值应当属于某一个确定的类型,在定义函数时指定函数返回值的类型。 例如:下面是
10、3个函数的首行: int max(float ,float ) /* 函数值为整型 */ char letter(char c1,char c2) /* 函数值为字符型 */ double min(int ,int ) /* 函数值为双精度型 */,注意: 凡不加类型说明的函数,自动按整型处理。,(3)在定义函数时指定的函数类型一般应该和return语句中的表达式类型一致。 如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致,则以函数类型为准。 对数值型数据,可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。,(4)对于不带回值的函数,应当用“void”定义函数为“无类型”(或称“空类型”)
11、。此时在函数体中不得出现return语句。,例 8. 返回值类型与函数类型不同 # include void main() int (float ,float ); float ,; int ; scanf(,); (,); printf( ,); int max(float ,float ) float ; /* z为实型变量 */ ?; return(); ,运行情况如下: , Max is ,8. 函数的调用,8.1 函数调用的一般形式,函数调用的一般形式为: 函数名(实参表列),说明: (1)如果是调用无参函数,则“实参表列”可以没有,但括弧不能省略。,(3)如果实参表列包括多个实参,
12、对实参求值的顺序并不是确定的,有的系统按自左至右顺序求实参的值,有的系统则按自右至左顺序。,(2)如果实参表列包含多个实参,则各参数间用逗号隔开。实参与形参的个数应相等,类型应匹配。实参与形参按顺序对应,一一传递数据。,例 8.4 实参求值的顺序 #include void main() int f(int a,int b); /* 函数声明 */ int i=2,p; p=f(i,+i); /* 函数调用 */ printf(“%dn“,p); ,int f(int a,int b) /* 函数定义 */ int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c
13、=-1; return(c); ,如果按自左至右顺序求实参的值,则函数调用相当于(,),如果按自左至右顺序求实参的值,则函数调用相当于(3,),对于函数调用 int i=2,p; p=f(i,+i);,8.4.2 函数调用的方式,函数语句 把函数调用作为一个语句。这时不要求函数带回值,只要求函数完成一定的操作。,函数表达式 函数出现在一个表达式中,这种表达式称为函数表达式。这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算。例如:*(,);,按函数在程序中出现的位置来分,可以有以下三种函数调用方式:,函数参数 函数调用作为一个函数的实参。 例如: m = max (a , max ( b , c
14、) ) ; 其中max ( b , c )是一次函数调用,它的值作为max另一次调用的实参。m的值是a、b、c三者中的最大者。,8.4.3 对被调用函数的声明和函数原型,在一个函数中调用另一函数(即被调用函数)需要具备哪些条件呢 ?,1.首先被调用的函数必须是已经存在的函数(是库函数或用户自己定义的函数)。但光有这一条件还不够。,3.如果使用用户自己定义的函数,而该函数的位置在调用它的函数(即主调函数)的后面,应该在主调函数中对被调用的函数作声明。,2.如果使用库函数,还应该在本文件开头用#include 命令将调用有关库函数时所需用到的信息“包含”到本文件中来。,函数原型的一般形式为: 1.
15、 函数类型 函数名(参数类型1,参数类型2); 2. 函数类型 函数名(参数类型1,参数名1,参数类型2,参数名2);,声明的作用是把函数名、函数参数的个数和参数类型等信息通知编译系统,以便在遇到函数调用时,编译系统能正确识别函数并检查调用是否合法。,注意: 函数的“定义”和“声明”的区别: 函数的定义是指对函数功能的确立,包括指定函数名,函数值类型、形参及其类型、函数体等,它是一个完整的、独立的函数单位。 函数的声明的作用则是把函数的名字、函数类型以及形参的类型、个数和顺序通知编译系统,以便在调用该函数时系统按此进行对照检查。,例8. 对被调用的函数作声明 # include void ma
16、in() float add(float x, float y); *对被调用函数add的声明* float a,b,c; scanf(f,f,a,b); cadd(a,b); printf(sum is f n,c); float add(float ,float ) *函数首部* float ; /* 函数体 */ z; return(z); ,例8 对被调用的函数作声明 # include float add(float ,float ) *函数首部* float ; /* 函数体 */ z; return(z); void main() float a,b,c; scanf(f,f,a
17、,b); cadd(a,b); printf(sum is f n,c); ,8. 函数的嵌套调用,嵌套定义就是在定义一个函数时,其函数体内又包含另一个函数的完整定义 。,例 8. 用弦截法求方程 f(x)=x3-5x2+16x-80=0 的根,1. 取两个不同点x1,x2,如果f(x1)和f(x2)符号相反,则(x1,x2)区间内必有一个根。如果f(x1)与f(x2)同符号,则应改变x1,x2,直到f(x1)、f(x2)异号为止。注意x1、x2的值不应差太大,以保证(x1,x2)区间内只有一个根。,2. 连接(x1,f(x1)和(x2,f(x2)两点,此线(即弦)交x轴于x。,方法:,3.
18、若f(x)与f(x1)同符号,则根必在(x,x2)区间内,此时将x作为新的x1。如果f(x)与f(x2)同符号,则表示根在(x1,x)区间内,将x作为新的x2。,4. 重复步骤 (2) 和 (3) , 直到 f(x) 为止, 为一个很小的数, 例如 10-6. 此时认为 f(x)0 。,N-S流程图,实现各部分功能的几个函数:,1. 用函数f(x)代表x的函数:x3-5x2+16x-80。 2. 用函数调用xpoint (x1,x2)来求(x1,f(x1)和 (x2,f(x2)的连线与x轴的交点x的坐标。 3. 用函数调用root (x1,x2)来求(x1,x2)区间的 那个实根。显然,执行r
19、oot函数过程中要用到函 数xpoint,而执行xpoint函数过程中要用 到f函数。,include include float f(float x) * 定义函数,以实现f(x) x3-5x2+16x-80 * float ; =(-.)*+.)*-.; return(); ,float xpoint (float x1,float x2) *定义xpoint函数,求出弦与x轴交点 */ float ; =(*()-*() ()-(); return (); ,float root(float ,float ) /* 定义root函数,求近似根 */ float ,; (); do xpo
20、int(,); (); if(*) /*()与()同符号 */ ; ; ; while(fabs()0.0001); return( ,void main() *主函数 */ float ,; do printf( ,:); scanf(,); (); (); while(*); (,); printf( root of equation is .n,); ,运行情况如下: input ,: , root of equation is 5.0000,8.6 函数的递归调用,在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身,称为函数的递归调用。语言的特点之一就在于允许函数的递归调用。 例如
21、: int f ( int ) ,; (); return(*); ,例 8.7: 有个人坐在一起,问第个人多少岁?他说比第个人大岁。问第个人岁数,他说比第个人大岁。问第个人,又说比第个人大岁。问第个人,说比第个人大岁。最后问第个人,他说是岁。请问第个人多大。,age(5)= age (4)+2 age(4)= age (3)+2 age(3)= age (2)+2 age(2)= age (1)+2 age(1)= 10 用数学公式表述如下: age(n)= 10 () age(n-1)+2 (),可以用一个函数来描述上述递归过程: int age(int ) *求年龄的递归函数* int
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