第7章_用函数实现模块化程序设计.ppt
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1、2020/1/29,第七章 函数,程序 一个程序可以看作是由若干个小的子部分组成。这些子部分中,有的用于获取输入数据,有的用于计算输出数据,有的则用于显示输出数据。每个子部分都可以用函数来实现。 函数也称子程序、例程或过程,可以看做是一段小程序,用于解决某一特定问题的语句块。,C是模块化程序设计语言,C程序结构,C是函数式语言 必须有且只能有一个名为main的主函数 C程序的执行总是从main函数开始,调用其他函数后流程回到main函数,在main中结束 函数不能嵌套定义,可以嵌套调用,简单的函数 main( ) void printstar( ); void print_message( )
2、; printstar( ); print_message( ); printstar( ); Void printstar( ) printf(“* * * * * * * * * * * * * * * * n“); Void print_message( ) printf(“ How do you do! n); ,* * * * * * * * * * * * * * * * How do you do ! * * * * * * * * * * * * * * * *,2020/1/29,无论把一个程序划分为多少个程序模块,只能有一个main函数。程序总是从main函数开始执行的。在
3、程序运行过程中,由主函数调用其他函数,其他函数也可以互相调用。 函数(function)的原意是“功能”。顾名思义,一个函数就是一个功能。 在实际应用的程序中,主函数写得很简单,它的作用就是调用各个函数,程序各部分的功能全部都是由各函数实现的。主函数相当于总调度,调动各函数依次实现各项功能。 函数可以放在若干个源文件中。,2020/1/29, 函数的分类,函数的分类 系统函数(库函数):由C语言函数库提供,用户可以直接使用。使用系统函数必须指定函数所在的包含文件 用户函数(自定义函数):是用户根据需要定义的完成某一特定功能的一段程序。,使用系统函数的例子,#include #include v
4、oid main() float a,p; printf(“pls input a”); scanf(“%f”, ,一定要将下面用到的系统函数所在的库用include加入进来,使用系统提供的标准库函数时应注意: 1、函数功能 2、函数参数的数目和顺序,及各参数意义和类型 3、函数返回值意义和类型 4、需要使用的包含文件,函数定义的一般形式 一般格式,合法标识符,函数返回值类型 缺省int型 无返回值void,函数体,函数类型 函数名(形参类型说明表) 说明部分 语句部分 ,例 有参函数(现代风格) int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; return(z);
5、 ,例 无参函数 printstar( ) printf(“*n”); 或 printstar(void ) printf(“*n”); ,2020/1/29,说明,函数就像一段小程序,调用一个函数就相当于在调用的这个位置运行这个小程序。 如果把函数看作是一个黑盒子,那么形参就是它的输入,return语句返回的值就是他的输出。,2020/1/29,函数定义举例,求两个数之和的函数 int add(int x, int y) int z; z=x+y; return(z); ,2020/1/29,例:如何实现下列功能,2020/1/29,分段函数,float f(float x) if(x0)
6、return x; else if(x=0) return 2; else return x*x; ,函数参数和函数的返回值 1 形参与实参 形式参数:定义函数时函数名后面括号中的变量名 实际参数:调用函数时函数名后面括号中的表达式,例:比较两个数, 并输出大者。,main() int a,b,c; scanf(“%d,%d“, ,说明: 实参必须有确定的值 形参必须指定类型 形参与实参类型一致,个数相同 形参在函数被调用前不占内存; 函数调用时为形参分配内存;调用结束,内存释放,例 计算x的立方,#include float cube(float x) return(x*x*x); main
7、() float a, product; printf(“Please input value of a:“); scanf(“%f“, ,x,1.2,1.2,1.728,参数传递方式 值传递方式 方式:函数调用时,为形参分配单元,并将实参的值复制到形参中;调用结束,形参单元被释放,实参单元仍保留并维持原值 特点: 形参与实参占用不同的内存单元 单向传递,例 交换两个数,#include main() int x=7,y=11; printf(“x=%d,ty=%dn“,x,y); printf(“swapped:n“); swap(x,y); printf(“x=%d,ty=%dn“,x,y
8、); swap(int a,int b) int temp; temp=a; a=b; b=temp; ,函数的返回值 返回语句 形式: return(表达式); 或 return 表达式; 或 return; 功能:使程序控制从被调用函数返回到调用函数中,同时把返值带给调用函数 说明: 函数中可有多个return语句 若无return语句,遇时,自动返回调用函数 若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致,按前者为准,自动转换-函数调用转换 void型函数,例 无返回值函数 void swap(int x,int y ) int temp; temp=x; x=y; y=temp;
9、,main() float a,b; int c; scanf(“%f,%f“, ,printstar() printf(“*“); main() int a; a=printstar(); printf(“%d“,a); ,例 函数带回不确定值,输出:*10,void printstar() printf(“*“); main() int a; a=printstar(); printf(“%d“,a); ,编译错误!,4 函数的调用 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); 说明: 实参与形参个数相等,类型一致,按顺序一一对应 实参表求值顺序,因系统而定(Turbo
10、C 自右向左),函数调用时注意: 不定因素 : p=f(i,+i) ; 设:i =2 按自左至右: f(2,3) 按自右至左: f(3,3) 应避免出现此类运算,改为: j=i; k=+i; p=f(j,k); 或 p=f(k,k) ; 可以明确,main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(“%d“,p); int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c); ,例 参数求值顺序,main() int i=2,p; p=f(i, +i); printf(“%d“,
11、p); int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return(c); ,运行结果:0,运行结果:-1,从右向左,从左向右,j=+i; p=f(j,j);,j=i;k=+i; p=f(j,k);,2 函数调用的方式 函数语句: 例 printstar(); printf(“Hello,World!n”); 函数表达式: 例 m=max(a,b)*2; 函数参数: 例 printf(“%d”,max(a,b); m=max(a,max(b,c);,对被调用函数的说明 对被调用函数要求: 必须是已存在的函
12、数 库函数: #include 用户自定义函数: 函数类型说明 函数说明 一般形式: 函数类型 函数名(形参类型 形参名, ); 或 函数类型 函数名(); 作用:告诉编译系统函数类型、参数个数及类型,以便检验 函数定义与函数说明不同 函数说明位置:程序的数据说明部分(函数内或外) 下列情况下,可不作函数说明 若函数返值是char或int型,系统自动按int型处理 被调用函数定义出现在主调函数之前 有些系统(如Borland C+)要求函数说明指出函数返值类型和形参类型,并且对void 和 int 型函数也要进行函数说明,例 函数说明举例,函数的嵌套调用 C规定:函数定义不可嵌套,但可以嵌套调
13、用函数,2020/1/29,#include void fun1(); void fun2(); void fun3(); void main() fun1(); void fun1() printf(“this is begin of function 1n“); fun2(); printf(“this is end of function 1n“); void fun2() printf(“this is begin of function 2n”); fun3(); printf(“this is end of function 2n“); void fun3() printf(“th
14、is is begin of function 3n“); printf(“this is end of function 3n”); ,this is begin of function 1 this is begin of function 2 this is begin of function 3 this is end of function 3 this is end of function 2 this is end of function 1,例 求三个数中最大数和最小数的差值,#include int dif(int x,int y,int z); int max(int x,
15、int y,int z); int min(int x,int y,int z); void main() int a,b,c,d; scanf(“%d%d%d“, ,int dif(int x,int y,int z) return max(x,y,z)-min(x,y,z); int max(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); int min(int x,int y,int z) int r; r=xy?x:y; return(rz?r:z); ,函数的递归调用 定义:函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用,说明 C编译
16、系统对递归函数的自调用次数没有限制,int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z); ,以上为无终止的自身调用 递归调用应该有终止条件,2020/1/29,函数的递归调用,递归函数:又称自调用函数,简洁但不一定高效。 三个条件 递归问题的规律 通过转化解决问题 有终止递归的条件,例:有5个人坐在一起,问第5个人岁数?他说比第4个人大2岁.问第4个人岁数,他说比第3个人大2岁.问第3个人,又说比第2个人大2岁,问第2个人,又说比第1个人大2岁,最后问第1个人,他说是10岁.请问第5个人多大? 这是一个递归问题. 用式子表述 age(n)=10 (n=1)
17、age(n)=age(n-1)+2 (n1),求第5个人年龄的过程,age(5) age(5) =age(4)+2 =18 age(4) age(4) =age(3)+2 =16 age(3) age(3) =age(2)+2 =14 age(2) age(2) =age(1)+2 =12 age(1)=10,回推,递推,用一个函数来描述递归过程 age(int n) int c; if(n=1) c=10; else c=age(n-1)+2; return(c); main( ) printf(“%d“,age(5); 运行结果:18,age函数共被调用次 只有一次是主函数调用 其余次是函
18、数递归调用,age(5) 输出age(5),main,c= age(4)+2,c= age(3)+2,c= age(2)+2,c= age(1)+2,c= 10,age函数 n=5,age函数 n=4,age函数 n=3,age函数 n=2,age函数 n=1,age(5)=18,age(4)=16,age(3)=14,age(2)=12,age(1)=10,age(int n) int c; if(n=1) c=10; else c=age(n-1)+2; return(c); main( ) printf(“%d“,age(5);,例 求n的阶乘,/*ch7_8.c*/ #include
19、int fac(int n) int f; if(n=1) f=1; else f=fac(n-1)+n; return(f); main() int n, y; printf(“Input a integer number:“); scanf(“%d“, ,递推法 递归法,递归与反向计算,编写一个函数,将一个 整数转换成二进制的形式,#include void to_binary(unsigned long n); int main(void) unsigned long number; printf(“Enter a integer (q to quit):n“); while(scanf
20、(“%ul“, ,Enter a integer (q to quit): 8(enter) Binary equivalent:1000 Enter a integer (q to quit): 255(enter) Binary equivalent:11111111 Enter a integer (q to quit): 1024(enter) Binary equivalent:10000000000 Enter a integer (q to quit): q(enter) Bye.,2020/1/29,“汉诺塔”问题,A,B,C,A,B,C,A柱由小到大有N个圆盘,要求借助B柱把
21、A中的圆盘移到C柱。注意:在任何时侯,每根柱上下面的圆盘总比上面的大。,2020/1/29,思考,A,B,C,1、可以先把A中的N-1个圆盘借助C柱移到B柱 2、把A中最后乘下的一个圆盘移到C柱 3、把B中的N-1个圆盘借助A移到C柱,A,B,C,A,B,C,2020/1/29,思考,A,B,C,定义一个函数hanoi (n,a, c,b)。该函数的功能是:将N个盘子从A杆上移动到杆C上,中间可以借助B 杆。 这样移动N个盘子的工作就可以按照以下过程进行: 1) hanoi(n-1,a, b, c); 2) 将一个盘子从a移动到c上; 3) hanoi(n-1,b, c , a);,A,B,C
22、,A,B,C,#include void move(char getone, char putone) printf(“%c-%cn“,getone,putone); void hanoi(int n,char one,char two,char three) if(n=1) printf(“%c-%cn“, one, three); else hanoi(n-1,one,three,two); printf(“%c-%cn“, one, three); hanoi(n-1,two,one,three); main() int m; printf(“Input the number of di
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