ncre-c培訓第七部分

1、第7章 函 數,C語言是通過函數來實現(xiàn)模塊化程序設計的。所以較大的C語言應用程序，往往是由多個函數組成的，每個函數分別對應各自的功能模塊。7.1 函數的定義與調用7.2 函數的嵌套調用與遞歸調用7.3 數組作為函數參數7.4 內部變量與外部變量7.5 內部函數與外部函數7.6 變量的動態(tài)存儲與靜態(tài)存儲 [Return],7.1 函數的定義與調用,7.1.1 函數的定義7.1.2 函數的返

2、回值與函數類型7.1.3 對被調用函數的說明和函數原型7.1.4 函數的調用7.1.5 函數的形參與實參,[Return],7.1 .1 函數的定義,1．任何函數（包括主函數main()）都是由函數說明和函數體兩部分組成。根據函數是否需要參數，可將函數分為無參函數和有參函數兩種。（1）無參函數的一般形式 函數類型 函數名( void ) { 說明語句部分；

3、 可執(zhí)行語句部分； }注意：在舊標準中，函數可以缺省參數表。但在新標準中，函數不可缺省參數表；如果不需要參數，則用“void”表示，主函數main()例外。,（2）有參函數的一般形式函數類型 函數名( 數據類型 參數[，數據類型 參數2……] ) { 說明語句部分； 可執(zhí)行語句部分； }有參函數比無參函數多了一個參

4、數表。調用有參函數時，調用函數將賦予這些參數實際的值。為了與調用函數提供的實際參數區(qū)別開，將函數定義中的參數表稱為形式參數表，簡稱形參表。,[案例7.1] 定義一個函數，用于求兩個數中的大數。/*案例代碼文件名：AL7_1.C*//*功能：定義一個求較大數的函數并在主函數中調用*/int max(int n1, int n2) /*定義一個函數max()*/ { return (n1>n2?n1:n2)；

5、 }main() { int max(int n1, int n2)；/*函數說明*/ int num1,num2； printf("input two numbers:\n")； scanf("%d%d", &num1, &num2)；printf("max=%d\n", max(num1,num2)

6、)；getch();/*使程序暫停，按任一鍵繼續(xù)*/ }[程序演示],2．說明（1）函數定義不允許嵌套。在Ｃ語言中，所有函數（包括主函數main()）都是平行的。一個函數的定義，可以放在程序中的任意位置，主函數main()之前或之后。但在一個函數的函數體內，不能再定義另一個函數，即不能嵌套定義。（2）空函數──既無參數、函數體又為空的函數。其一般形式為：[函數類型] 函數名(void)

7、 { }（3）在老版本C語言中，參數類型說明允許放在函數說明部分的第2行單獨指定。,[Return],7.1.2 函數的返回值與函數類型,Ｃ語言的函數兼有其它語言中的函數和過程兩種功能，從這個角度看，又可把函數分為有返回值函數和無返回值函數兩種。1．函數返回值與return語句有參函數的返回值，是通過函數中的return語句來獲得的。（1）return語句的一般格式： return ( 返回值表達式 );（2）ret

8、urn語句的功能：返回調用函數，并將“返回值表達式”的值帶給調用函數。注意：調用函數中無return語句，并不是不返回一個值，而是一個不確定的值。為了明確表示不返回值，可以用“void”定義成“無（空）類型”。,2．函數類型在定義函數時，對函數類型的說明，應與return語句中、返回值表達式的類型一致。如果不一致，則以函數類型為準。如果缺省函數類型，則系統(tǒng)一律按整型處理。良好的程序設計習慣：為了使程序具有良好的可讀性并減少出錯，

9、凡不要求返回值的函數都應定義為空類型；即使函數類型為整型，也不使用系統(tǒng)的缺省處理。,[Return],7.1.3 對被調用函數的說明和函數原型,在ANSI C新標準中，采用函數原型方式，對被調用函數進行說明，其一般格式如下：函數類型 函數名(數據類型[ 參數名][, 數據類型[ 參數名2]…])； Ｃ語言同時又規(guī)定，在以下2種情況下，可以省去對被調用函數的說明： （1）當被調用函數的函數定義出現(xiàn)

10、在調用函數之前時。因為在調用之前，編譯系統(tǒng)已經知道了被調用函數的函數類型、參數個數、類型和順序。 （2）如果在所有函數定義之前，在函數外部（例如文件開始處）預先對各個函數進行了說明，則在調用函數中可缺省對被調用函數的說明。,[Return],7.1.4 函數的調用,在程序中，是通過對函數的調用來執(zhí)行函數體的，其過程與其它語言的子程序調用相似。Ｃ語言中，函數調用的一般形式為： 函數名([實際參數表]) 切記：實

11、參的個數、類型和順序，應該與被調用函數所要求的參數個數、類型和順序一致，才能正確地進行數據傳遞。在Ｃ語言中，可以用以下幾種方式調用函數：（1）函數表達式。函數作為表達式的一項，出現(xiàn)在表達式中，以函數返回值參與表達式的運算。這種方式要求函數是有返回值的。（2）函數語句。C語言中的函數可以只進行某些操作而不返回函數值，這時的函數調用可作為一條獨立的語句。（3）函數實參。函數作為另一個函數調用的實際參數出現(xiàn)。這種情況是把該函數的返回值

12、作為實參進行傳送，因此要求該函數必須是有返回值的。,說明：（1）調用函數時，函數名稱必須與具有該功能的自定義函數名稱完全一致。（2）實參在類型上按順序與形參必須一一對應和匹配。如果類型不匹配，C編譯程序將按賦值兼容的規(guī)則進行轉換。如果實參和形參的類型不賦值兼容，通常并不給出出錯信息，且程序仍然繼續(xù)執(zhí)行，只是得不到正確的結果。（3）如果實參表中包括多個參數，對實參的求值順序隨系統(tǒng)而異。有的系統(tǒng)按自左向右順序求實參的值，有的系統(tǒng)則相反

13、。Turbo C和MS C是按自右向左的順序進行的 。,[Return],7.1.5 函數的形參與實參,函數的參數分為形參和實參兩種，作用是實現(xiàn)數據傳送。形參出現(xiàn)在函數定義中，只能在該函數體內使用。發(fā)生函數調用時，調用函數把實參的值復制1份，傳送給被調用函數的形參，從而實現(xiàn)調用函數向被調用函數的數據傳送。 [案例7.3] 實參對形參的數據傳遞。/*實參對形參的數據傳遞。*//*案例代碼文件名：AL7_3.C*/,vo

14、id main() { void s(int n); /*說明函數*/ int n=100; /*定義實參n，并初始化*/ s(n); /*調用函數*/ printf("n_s=%d\n",n);

15、 /*輸出調用后實參的值，便于進行比較*/ getch(); }/* */void s(int n) { int i; printf("n_x=%d\n",n); /*輸出改變前形參的值*/ for(i=n-1; i>=1; i--) n=n+i; /*改變形參的值*/ p

16、rintf("n_x=%d\n",n); /*輸出改變后形參的值*/ }[程序演示],說明：（1）實參可以是常量、變量、表達式、函數等。無論實參是何種類型的量，在進行函數調用時，它們都必須具有確定的值，以便把這些值傳送給形參。因此，應預先用賦值、輸入等辦法，使實參獲得確定的值。（2）形參變量只有在被調用時，才分配內存單元；調用結束時，即刻釋放所分配的內存單元

17、。因此，形參只有在該函數內有效。調用結束，返回調用函數后，則不能再使用該形參變量。（3）實參對形參的數據傳送是單向的，即只能把實參的值傳送給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實參。（4）實參和形參占用不同的內存單元，即使同名也互不影響。,[Return],7.2 函數的嵌套調用和遞歸調用,7.2.1 函數的嵌套調用 函數的嵌套調用是指，在執(zhí)行被調用函數時，被調用函數又調用了其它函數。這與其它語言的子程序嵌套調用的情形是類

18、似的，其關系可表示如圖7-1。,[案例7.4] 計算s=1k+2k+3k+……+N k /*案例代碼文件名：AL7_4.C*//*功能：函數的嵌套調用*/#define K 4#define N 5long f1(int n,int k)/*計算n的k次方*/ { long power=n; int i; for(i=1;i<k;i++) power *= n

19、; return power; },long f2(int n,int k)/*計算1到n的k次方之累加和*/ { long sum=0; int i; for(i=1;i<=n;i++) sum += f1(i, k); return sum; }main() { printf("Sum o

20、f %d powers of integers from 1 to %d = ",K,N); printf("%d\n",f2(N,K)); getch(); }[程序演示],7.2.2 函數的遞歸調用函數的遞歸調用是指，一個函數在它的函數體內，直接或間接地調用它自身。Ｃ語言允許函數的遞歸調用。在遞歸調用中，調用函數又是被調用函數，執(zhí)行

21、遞歸函數將反復調用其自身。每調用一次就進入新的一層。為了防止遞歸調用無終止地進行，必須在函數內有終止遞歸調用的手段。常用的辦法是加條件判斷，滿足某種條件后就不再作遞歸調用，然后逐層返回。,[案例7.5] 用遞歸法計算n!。/*案例代碼文件名：AL7_5.C*//*功能：通過函數的遞歸調用計算階乘*/long power(int n) { long f; if(n>1) f=powe

22、r(n-1)*n; else f=1; return(f); },main() { int n; long y; printf("input a inteager number:\n"); scanf("%d",&n); y=power(n); pri

23、ntf("%d!=%ld\n",n,y); getch(); }[程序演示] [Return],7.3 數組作為函數參數,數組用作函數參數有兩種形式：一種是把數組元素（又稱下標變量）作為實參使用；另一種是把數組名作為函數的形參和實參使用。 7.3.1 數組元素作為函數參數 7.3.2 數組名作為函數的形參和實參,[Return],7.3.1 數組元素作為

24、函數參數,數組元素就是下標變量，它與普通變量并無區(qū)別。數組元素只能用作函數實參，其用法與普通變量完全相同：在發(fā)生函數調用時，把數組元素的值傳送給形參，實現(xiàn)單向值傳送。[案例7.6] 寫一函數，統(tǒng)計字符串中字母的個數。/*案例代碼文件名：AL7_6.C*//*功能：數組元素作為函數實參*/int isalp(char c) { if (c>='a'&&

25、;c='A'&&c<='Z') return(1); else return(0); },main() { int i,num=0; char str[255]; printf("Input a string: "); gets(str); for

26、(i=0;str[i]!='\0';i++) if (isalp(str[i])) num++; puts(str); printf("num=%d\n",num); getch(); }[程序演示],說明：（1）用數組元素作實參時，只要數組類型和函數的形參類型一致即可，并不要求函數的形參也是下標變量。換句話說，對數組元素的處理是

27、按普通變量對待的。（2）在普通變量或下標變量作函數參數時，形參變量和實參變量是由編譯系統(tǒng)分配的兩個不同的內存單元。在函數調用時發(fā)生的值傳送，是把實參變量的值賦予形參變量。[Return],7.3.2 數組名作為函數的形參和實參,數組名作函數參數時，既可以作形參，也可以作實參。數組名作函數參數時，要求形參和相對應的實參都必須是類型相同的數組（或指向數組的指針變量），都必須有明確的數組說明[案例7.7] 已知某個學生5門課程

28、的成績，求平均成績。/*案例代碼文件名：AL7_7.C*/float aver(float a[ ]) /*求平均值函數*/{ int i； float av,s=a[0]； for(i=1；i<5；i++) s += a[i]； av=s/5； return av； },void main() { float

29、sco[5],av； int i； printf("\ninput 5 scores:\n")； for(i=0；i<5；i++) scanf("%f",&sco[i])； av=aver(sco)； /*調用函數，實參為一數組名*/ printf("averag

30、e score is %5.2f\n",av)； getch(); }[程序演示],說明：（1）用數組名作函數參數，應該在調用函數和被調用函數中分別定義數組，且數據類型必須一致，否則結果將出錯。例如，在本案例中，形參數組為a[]，實參數組為sco[]，它們的數據類型相同。（2）C編譯系統(tǒng)對形參數組大小不作檢查，所以形參數組可以不指定大小。例如，本案例中的形參數組a[]。 如果指定

31、形參數組的大小，則實參數組的大小必須大于等于形參數組，否則因形參數組的部分元素沒有確定值而導致計算結果錯誤。[Return],7.4 內部變量與外部變量,Ｃ語言中所有的變量都有自己的作用域。變量說明的位置不同，其作用域也不同，據此將Ｃ語言中的變量分為內部變量和外部變量。7.4.1 內部變量7.4.2 外部變量,[Return],7.4.1 內部變量,在一個函數內部說明的變量是內部變量，它只在該函數范圍內有效。也就是

32、說，只有在包含變量說明的函數內部，才能使用被說明的變量，在此函數之外就不能使用這些變量了。所以內部變量也稱“局部變量”。,例如：int f1(int a) /*函數f1*/ { int b,c； …… }/*a,b,c作用域：僅限于函數f1()中*/ int f2(int x) /*函數f2*/ { int y,z； …… }/*x,y

33、,z作用域：僅限于函數f2()中*/ main() { int m,n； …… }/*m,n作用域：僅限于函數main()中*/,關于局部變量的作用域還要說明以下幾點：1．主函數main()中定義的內部變量，也只能在主函數中使用，其它函數不能使用。同時，主函數中也不能使用其它函數中定義的內部變量。因為主函數也是一個函數，與其它函數是平行關系。這一點是與其它語言不同的，應予以注意。2．形

34、參變量也是內部變量，屬于被調用函數；實參變量，則是調用函數的內部變量。3．允許在不同的函數中使用相同的變量名，它們代表不同的對象，分配不同的單元，互不干擾，也不會發(fā)生混淆。4．在復合語句中也可定義變量，其作用域只在復合語句范圍內。,[Return],7.4.2 外部變量,在函數外部定義的變量稱為外部變量。以此類推，在函數外部定義的數組就稱為外部數組。外部變量不屬于任何一個函數，其作用域是：從外部變量的定義位置開始，到本文件結束為

35、止。外部變量可被作用域內的所有函數直接引用，所以外部變量又稱全局變量。,[案例7.9] 輸入長方體的長（l）、寬（w）、高（h），求長方體體積及正、側、頂三個面的面積。/*案例代碼文件名：AL7_9.C*//*功能：利用全局變量計算長方體的體積及三個面的面積*/int s1,s2,s3;int vs(int a,int b,int c) { int v; v=a*b*c; s1=a*b; s2=b*c;

36、 s3=a*c;return v; } main() {int v,l,w,h; clrscr(); printf("\ninput length,width and height： "); scanf("%d%d%d",&l,&w,&h);

37、 v=vs(l,w,h); printf("v=%d s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1,s2,s3); getch(); }[程序演示],對于全局變量還有以下幾點說明：（1）外部變量可加強函數模塊之間的數據聯(lián)系，但又使這些函數依賴這些外部變量，因而使得這些函數的獨立性降低。從模塊化程序

38、設計的觀點來看這是不利的，因此不是非用不可時，不要使用外部變量。（2）在同一源文件中，允許外部變量和內部變量同名。在內部變量的作用域內，外部變量將被屏蔽而不起作用。（3）外部變量的作用域是從定義點到本文件結束。如果定義點之前的函數需要引用這些外部變量時，需要在函數內對被引用的外部變量進行說明。外部變量說明的一般形式為：extern 數據類型 外部變量[，外部變量2……]； 注意：外部變量的定義和外部變量的說明是兩回事。外

39、部變量的定義，必須在所有的函數之外，且只能定義一次。而外部變量的說明，出現(xiàn)在要使用該外部變量的函數內，而且可以出現(xiàn)多次。,[案例7.10] 外部變量的定義與說明。/*案例代碼文件名：AL7_10.C*/int vs(int xl,int xw) { extern int xh； /*外部變量xh的說明*/ int v； v=xl*xw*xh；

40、 /*直接使用外部變量xh的值*/ return v； }main() { extern int xw,xh； /*外部變量的說明*/ int xl=5； /*內部變量的定義*/ printf("xl=%d,xw=%d,xh=%d\nv=%d",xl,xw,xh,vs(xl

41、,xw))； }int xl=3,xw=4,xh=5； /*外部變量xl、xw、xh的定義*/[程序演示],[Return],7.5 內部函數和外部函數,7.5.1 內部函數（又稱靜態(tài)函數） 7.5.2 外部函數 7.5.3 多個源程序文件的編譯和連接,當一個源程序由多個源文件組成時，Ｃ語言根據函數能否被其它源文件中的函數調用，將函數分為內部函數和外部函數。,[Return],

42、7.5.1 內部函數（又稱靜態(tài)函數）,如果在一個源文件中定義的函數，只能被本文件中的函數調用，而不能被同一程序其它文件中的函數調用，這種函數稱為內部函數。定義一個內部函數，只需在函數類型前再加一個“static”關鍵字即可，如下所示：static 函數類型 函數名(函數參數表) {……}關鍵字“static”，譯成中文就是“靜態(tài)的”，所以內部函數又稱靜態(tài)函數。但此處“static”的含義不是指

43、存儲方式，而是指對函數的作用域僅局限于本文件。使用內部函數的好處是：不同的人編寫不同的函數時，不用擔心自己定義的函數，是否會與其它文件中的函數同名，因為同名也沒有關系。,[Return],7.5.2 外部函數,外部函數的定義：在定義函數時，如果沒有加關鍵字“static”，或冠以關鍵字“extern”，表示此函數是外部函數：[extern] 函數類型 函數名(函數參數表) {……}

44、調用外部函數時，需要對其進行說明：[extern] 函數類型 函數名(參數類型表)[，函數名2(參數類型表2)……]；[案例7.11] 外部函數應用。（1）文件mainf.cmain(){ extern void input(…),process(…),output(…); input(…); process(…); output(…);},（2）文件subf1.c……extern void

45、input(……)/*定義外部函數*/ {……}（3）文件subf2.c……extern void process(……)/*定義外部函數*/ {……}（4）文件subf3.c……extern void output(……)/*定義外部函數*/ {……} [Return],7.5.3 多個源程序文件的編譯和連接,（1）一般過程編輯各源文件 → 創(chuàng)建Project（項目）文件 → 設

46、置項目名稱 → 編譯、連接，運行，查看結果。（2）創(chuàng)建Project（項目）文件用編輯源文件相同的方法，創(chuàng)建一個擴展名為.PRJ的項目文件：該文件中僅包括將被編譯、連接的各源文件名，一行一個，其擴展名.C可以缺?。晃募捻樞?，僅影響編譯的順序，與運行無關。注意：如果有某個（些）源文件不在當前目錄下，則應在文件名前冠以路徑。,（3）設置項目名稱打開菜單，選取Project／Project name，輸入項目文件名即可。（4）編

47、譯、連接，運行，查看結果與單個源文件相同。編譯產生的目標文件，以及連接產生的可執(zhí)行文件，它們的主文件名，均與項目文件的主文件名相同。注意：當前項目文件調試完畢后，應選取Project／Clear project，將其項目名稱從“Project name”中清除（清除后為空）。否則，編譯、連接和運行的，始終是該項目文件！,（5）關于錯誤跟蹤缺省時，僅跟蹤當前一個源程序文件。如果希望自動跟蹤項目中的所有源文件，則應將Options／E

48、nvironment／Message Tracking開關置為“All files ”：連續(xù)按回車鍵，直至“All files”出現(xiàn)為止。此時，滾動消息窗口中的錯誤信息時，系統(tǒng)會自動加載相應的源文件到編輯窗口中。也可關閉跟蹤(將“Message Tracking”置為“Off”)。此時，只要定位于感興趣的錯誤信息上，然后回車，系統(tǒng)也會自動將相應源文件加載到編輯窗口中。,[Return],7.6 變量的動態(tài)存儲與靜態(tài)存儲簡介,在Ｃ語

49、言中，對變量的存儲類型說明有以下四種：自動變量(auto)、寄存器變量(register)、外部變量(extern)、靜態(tài)變量(static)。自動變量和寄存器變量屬于動態(tài)存儲方式，外部變量和靜態(tài)內部變量屬于靜態(tài)存儲方式。7.6.1 內部變量的存儲方式 7.6.2 外部變量的存儲方式,[Return],7.6.1 內部變量的存儲方式,1．靜態(tài)存儲──靜態(tài)內部變量（1）定義格式： static 數據類型 內部變量表；（

50、2）存儲特點1）靜態(tài)內部變量屬于靜態(tài)存儲。在程序執(zhí)行過程中，即使所在函數調用結束也不釋放。換句話說，在程序執(zhí)行期間，靜態(tài)內部變量始終存在，但其它函數是不能引用它們的。2）定義但不初始化，則自動賦以"０"（整型和實型）或'\0'（字符型）；且每次調用它們所在的函數時，不再重新賦初值，只是保留上次調用結束時的值?。?）何時使用靜態(tài)內部變量1）需要保留函數上一次調用結束時的值。2）變量只被引用而不

51、改變其值。,2．動態(tài)存儲──自動局部變量（又稱自動變量）（1）定義格式：[auto] 數據類型 變量表；（2）存儲特點1）自動變量屬于動態(tài)存儲方式。在函數中定義的自動變量，只在該函數內有效；函數被調用時分配存儲空間，調用結束就釋放。在復合語句中定義的自動變量，只在該復合語句中有效；退出復合語句后，也不能再使用，否則將引起錯誤。2）定義而不初始化，則其值是不確定的。如果初始化，則賦初值操作是在調用時進行的，且每次調用都要重

52、新賦一次初值。3）由于自動變量的作用域和生存期，都局限于定義它的個體內（函數或復合語句），因此不同的個體中允許使用同名的變量而不會混淆。即使在函數內定義的自動變量，也可與該函數內部的復合語句中定義的自動變量同名。建議：系統(tǒng)不會混淆，并不意味著人也不會混淆，所以盡量少用同名自動變量！,[案例7.13]自動變量與靜態(tài)局部變量的存儲特性。/*案例代碼文件名：AL7_13.C*/void auto_static(void) {

53、 int var_auto=0;/*自動變量：每次調用都重新初始化*/ static int var_static=0;/*靜態(tài)局部變量：只初始化1次*/ printf(“var_auto=%d, var_static=%d\n”, var_auto, var_static); ++var_auto; ++var_static; }main() {

54、 int i; for(i=0; i<5; i++) auto_static(); }[程序演示],3．寄存器存儲──寄存器變量一般情況下，變量的值都是存儲在內存中的。為提高執(zhí)行效率，Ｃ語言允許將局部變量的值存放到寄存器中，這種變量就稱為寄存器變量。定義格式如下： register 數據類型 變量表；（1）只有局部變量才能定義成寄存器變量，即全局變量不行。（2

55、）對寄存器變量的實際處理，隨系統(tǒng)而異。例如，微機上的MSC和TC 將寄存器變量實際當作自動變量處理。（3）允許使用的寄存器數目是有限的，不能定義任意多個寄存器變量。[Return],7.6.2 外部變量的存儲方式,外部變量屬于靜態(tài)存儲方式： （1）靜態(tài)外部變量──只允許被本源文件中的函數引用其定義格式為： static 數據類型 外部變量表；（2）非靜態(tài)外部變量──允許被其它源文件中的函數引用定義時缺省stati

56、c關鍵字的外部變量，即為非靜態(tài)外部變量。其它源文件中的函數，引用非靜態(tài)外部變量時，需要在引用函數所在的源文件中進行說明：extern 數據類型 外部變量表；注意：在函數內的extern變量說明，表示引用本源文件中的外部變量！而函數外（通常在文件開頭）的extern變量說明，表示引用其它文件中的外部變量。,靜態(tài)局部變量和靜態(tài)外部變量同屬靜態(tài)存儲方式，但兩者區(qū)別較大：（1）定義的位置不同。靜態(tài)局部變量在函數內定義，靜態(tài)外部變量在函

57、數外定義。（2）作用域不同。靜態(tài)局部變量屬于內部變量，其作用域僅限于定義它的函數內；雖然生存期為整個源程序，但其它函數是不能使用它的。靜態(tài)外部變量在函數外定義，其作用域為定義它的源文件內；生存期為整個源程序，但其它源文件中的函數也是不能使用它的。 （3）初始化處理不同。靜態(tài)局部變量，僅在第1次調用它所在的函數時被初始化，當再次調用定義它的函數時，不再初始化，而是保留上1次調用結束時的值。而靜態(tài)外部變量是在函數外定義的，不存在