【學(xué)習(xí)課件】第6章函數(shù)和模塊設(shè)計

1、第 6 章 函 數(shù) 和 模 塊 設(shè) 計 7/29/20221精選課件第 6 章 函數(shù)和模塊設(shè)計 6.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.3 程序嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用 6.4 作用域和存儲類型 6.5 內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù) 6.6 模塊化程序設(shè)計 6.7 應(yīng)用舉例 7/29/20222精選課件 對大千世界的許多描述大都可以在計算機中運用程序設(shè)計中的函數(shù)問題來解決，C語言程序設(shè)計也不例外。 一個功能較大的系統(tǒng)，它一定包含有若干個相對獨立的子功能，通過子程序模塊來描述這些子功能，再通過對這些子程序的組織和調(diào)用，來實現(xiàn)整個程序的功能要求。而這些功能比較獨立的子程序模塊則稱之為函數(shù) 。本章用于

2、揭開函數(shù)的真面目！7/29/20223精選課件6.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 6.1.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本概念結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計基本思想： 將一個大的程序按功能分割成一些子模塊，再通過對這些子模塊的組織和調(diào)用，來實現(xiàn)整個程序的功能要求。7/29/20224精選課件#include stdio.h void main( ) float a,b,c,v; scanf(”%f,%f,%f”,&a,&b,&c); v=volume(a,b,c); print_message( ); float volume(float a,float b,float c) float v; v=a*b*c; return(v

3、); void print_message( ) printf(”v=%f”,v); 輸出體積組織和調(diào)用計算立方體示例：編程序計算一立方體的體積，并在屏幕上輸出。7/29/20225精選課件6.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 6.1.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本概念 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計特點：各模塊相對獨立、功能單一、結(jié)構(gòu)清晰；控制了程序設(shè)計的復(fù)雜性；提高元件的可靠性縮短開發(fā)周期；避免程序開發(fā)的重復(fù)勞動；易于維護和功能擴充；開發(fā)方法: 自上向下，逐步求精 ，模塊化 ，限制使用goto語句。 7/29/20226精選課件6.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 6.1.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本特征 1. 程序的三種基本結(jié)構(gòu) AB順序結(jié)

4、構(gòu)圖 條件AB真假選擇結(jié)構(gòu)圖 條件A假真循環(huán)結(jié)構(gòu)圖 7/29/20227精選課件2. C語言是模塊化程序設(shè)計語言C程序結(jié)構(gòu)ABCDEFGHI7/29/20228精選課件3.程序設(shè)計采用自頂向下逐步細化過程 工資計算程序工資計算信息輸入工資額計算工資表打印應(yīng)發(fā)部分扣除部分基本工資其他補貼水電、公積金7/29/20229精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 函數(shù)是C語言程序的一種基本組成部分， C語言程序的功能是通過函數(shù)之間的調(diào)用來實 現(xiàn)，一個完整的C語言程序可由一個或多個函 數(shù)組成。 0;-x) y=y*x; return(y); 傳統(tǒng)式例 有參函數(shù) long facto(int x) long y

5、; for(y=1;x0;-x) y=y*x; return(y); 現(xiàn)代式函數(shù)類型 函數(shù)名（形參類型說明表）說明部分語句部分現(xiàn)代格式函數(shù)返回值類型缺省 int 型無返回值 void合法標識符可以為空也可以有多個參數(shù)函數(shù)體例 無參函數(shù) void print_message( ) printf(”v=%f”,v); 例 空函數(shù)myfile( ) 函數(shù)體為空7/29/202213精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.2 函 數(shù) 的 調(diào) 用 一.函數(shù)調(diào)用格式及執(zhí)行過程 調(diào)用形式函數(shù)名(實參列表);說明：實參與形參個數(shù)相等，類型一致，按順序一一對應(yīng);實參列表求值順序，因系統(tǒng)而定(Turbo C 自

6、右向左);實參的量可以是常量、有值的變量或運算表達式. 7/29/202214精選課件#include stdio.h void main( ) int i=1,n; n=f(i,+i); printf(”nn=%dn”,n); f(int a,int b) int c; if(a=b) c=1; else c=0; return(c); 自右向左順序 #include stdio.h void main( ) int i=1,n; n=f(i,+i); printf(”nn=%dn”,n); f(int a,int b) int c; if(a=b) c=1; else c=0; retur

7、n(c); 自左向右順序 【例6_3】 實參求值順序舉例。 運行結(jié)果：n=0 運行結(jié)果：n=1 i(1),+i(2)a(1),b(2)c=0;i(2),+i(2)a(2),b(2)c=1;7/29/202215精選課件函數(shù)調(diào)用語句的執(zhí)行過程： 首先計算每個實參表達式的值，并把此值存入所對應(yīng) 的形參單元中， 執(zhí)行流程轉(zhuǎn)入函數(shù)體，執(zhí)行函數(shù)體中的各語句。 函數(shù)體執(zhí)行完之后，return (c)返回到調(diào)用該函數(shù)的 函數(shù)中的調(diào)用處的下一條語/*計算面積*/ #include stdio.h void main( ) int x=5,y=4,s=0; s=f(x,y); printf(”ns=%dn”,s

8、); f(int a,int b) c=a*b; return(c); x=5y=4a=5b=4c=5*4=20s=20運行結(jié)果：s=20 7/29/202216精選課件二. 函 數(shù) 的 調(diào) 用 方 式 3. 以函數(shù)調(diào)用中的一個實際參數(shù)形式調(diào)用 例如 k=hust(hust(m,n),j); printf(”%d”,power(a,b); 2. 以函數(shù)表達式的一個運算對象形式調(diào)用 例如 k=hust(m,n)*hust(i,j); 1. 以函數(shù)調(diào)用語句形式調(diào)用例如 hust( )； 7/29/202217精選課件三.對被調(diào)用函數(shù)的使用說明 在程序中調(diào)用另一個函數(shù)時，要滿足以下三個條件: 被調(diào)用

9、函數(shù)可以是已存在的用戶自定義函數(shù)或庫函數(shù)。 #include stdio.h void main( ) int x=5,y=4,s=0; s=f(x,y); printf(”ns=%dn”,s); f(int a,int b) c=a*b; return(c); 用戶自定義函數(shù)庫函數(shù) 若是庫函數(shù)，應(yīng)用#include命令將有關(guān)庫函數(shù)所需的信息包含到本文件中 #include stdio.h void main( ) printf( “*”); 若是用戶自定義的函數(shù)，且該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)(即調(diào)用函數(shù))在同一個源文件中，則在調(diào)用函數(shù)中應(yīng)對被調(diào)用函數(shù)返回值的類型加以說明。 7/29/202218精

10、選課件#include stdio.h void main( ) float volume(float a,float b,float c) float x,y,z,v; scanf(”%f%f%f”,&x,&y,&z); v=volume(x,y,z); printf(”v=%fn”,v); float volume(float a,float b,float c) float d; d=a*b*c; return(d); 【例6_4】 求長方形體積的程序。 對自定義函數(shù)volume說明 調(diào)用自定義函數(shù)volume 7/29/202219精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.3 函數(shù)的返

11、回值 返回語句形式return(表達式)；說明：系統(tǒng)默認的返回值類型為int型 當函數(shù)有返回值時，凡是允許表達式出現(xiàn)的地方，都可以調(diào)用該函數(shù) 當函數(shù)沒有返回值時，函數(shù)的返回值類型可以說明為void型(空類型)若無return語句，遇 時，自動返回調(diào)用函數(shù)函數(shù)中可有多個return語句或return 表達式；或return ；功能:利用return語句，將計算結(jié)果(或不帶結(jié)果)返回給調(diào)用程序，同時，也使程序的執(zhí)行流程轉(zhuǎn)到調(diào)用語句的下一語句去執(zhí)行。7/29/202220精選課件 float count(int n) int i; float s; if(n=0); printf(”The%d is

12、 invalid”,n); return(0); else s=0; for(i=1;i=n;i+) s+=1/(float)i; return(s); 【例6_5】編一函數(shù)，求112131n的值。 強制轉(zhuǎn)換成實型 7/29/202221精選課件 void spc(int n) int i; for(i=0;in;i+) printf(”%c”, ); return(0); 【例6_6】 打印n個空格的函數(shù)。 void spc(int n) int i; for(i=0;in;i+) printf(”%c”, ); 返回調(diào)用函數(shù) 或7/29/202222精選課件void line(int n)

13、 line(int n) int i; for(i=1;i=n;i+) printf(”%c”,-); return; 調(diào)用該函數(shù)： printf(”%d”,line(30); 當無返回值的函數(shù)將void省掉時， 函數(shù)將返回一個不確定的值。例如： 輸出一段虛線的同時，還輸出line函數(shù)的返回值,它是一個不確定的值。引起編譯錯誤 7/29/202223精選課件 double power(float x,int n) int i; double pw; pw=l; for(i=1;i=n;i+) pw*=x; return pw; 【例6_7】編一函數(shù),求x的n次方的值,其中n是整數(shù)。 將 x、n

14、 做為函數(shù)參數(shù) 結(jié)果通過return語句返回調(diào)用程序 7/29/202224精選課件 to_str(int n) char str10; int i; if(n0); while(-i=0) putchar(stri); 【例6_8】將一個給定的整數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字符串后顯示出來。 將數(shù)值型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)值字符的內(nèi)碼 7/29/202225精選課件正確的形參定義 int hust(a,b) int a,b; int hust(int a,int b)或錯誤的形參定義 int hust(int a,b) int b; int hust(int a,b)或6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參

15、數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 形式參數(shù)：定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名。實際參數(shù)：調(diào)用函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的表達式。例如形參與實參實參的定義 s=hust(x,y); 7/29/202226精選課件/*計算面積*/ #include stdio.h void main( ) int x=5,y=4,s=0; s=f(x,y); printf(”ns=%dn”,s); f(int a,int b) c=a*b; return(c); 實參 形參 s=f(x,y);（main 函數(shù)）（f 函數(shù)）f(int a,int b)c=a*b; return(c); 7/29/202227精選課件6.2 函數(shù)

16、的定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 形式參數(shù)：定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名。實際參數(shù)：調(diào)用函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的表達式。形參與實參說明：實參可以是常量、已賦值的變量或表達式。實參在次序、類型和個數(shù)上應(yīng)與相應(yīng)形參表中的形參保持一致。 通常，當需要從調(diào)用函數(shù)中傳值(或傳地址)到被調(diào)用函數(shù)中的形參時應(yīng)設(shè)置實參。7/29/202228精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 值的傳遞 ：調(diào)用函數(shù)將實參(常數(shù)、變量、數(shù)組元素或可計算的表達式)的值傳遞到被調(diào)用函數(shù)形參設(shè)置的臨時變量存儲單元中，被調(diào)用函數(shù)形參值的改變對調(diào)用函數(shù)的實參沒有影響。調(diào)用結(jié)束

17、后，形參存儲單元被釋放，實參仍保持原值不變。 傳遞形參值的兩種方法 特點 ：形參與實參占用不同的內(nèi)存單元.單向傳遞7/29/202229精選課件#include stdio.h void main( ) int i=25; printf(”The value of i in main( ) before calling sqr(x) is %dn”,i); printf(”Calling sqr(x):sqr(%d)=%dn”,i, sqr(i) ); printf(”The value of i in main( ) after calling sqr(x) is %dn”,i); sqr(

18、int x) x=x*x; return(x); 【例6_9】值的傳遞程序舉例 實參值復(fù)制給形參25i:調(diào)用前：調(diào)用：25x:25i: 運行結(jié)果： The value of i in main( ) before calling sqr(x) is 25 Calling sqr(x):sqr(25)=625 The value of i in main( ) after calling sqr(x) is 25sqr:25i:6252525x:25i:調(diào)用結(jié)束： 結(jié)論： 在值的傳遞調(diào)用中，只是實參的復(fù)制值被傳遞， 被調(diào)用函數(shù)中的操作不會影響實參的值。7/29/202230精選課件6.2 函數(shù)的

19、定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 地址的傳遞 ：調(diào)用函數(shù)將實參(數(shù)組名或指針型變量)的地址作為參數(shù)傳遞給形參。若實參是數(shù)組名，則調(diào)用函數(shù)將實參數(shù)組的起始地址傳遞給形參的臨時變量單元；若實參是指針變量或地址表達式，則調(diào)用函數(shù)將實參指針變量所指向單元的地址或?qū)崊⒌牡刂穫鬟f給形參的臨時變量存儲單元。 傳遞形參值的兩種方法 特點 ：形參與實參占用相同的內(nèi)存單元.雙向傳遞實參和形參必須是地址常量或變量7/29/202231精選課件void f(int b ) int max,max_i,i; max=b0,max_i=0; for(i=0;i10;i+) if(maxbi) max=b

20、i;max_i=i; max=b0; b0=bmax_i; bmax_i=max; return; #include stdio.h void main( ) void f(int b ); int a10,i; for(i=0;i10;i+) scanf(”%d”,&ai); f(a); for(i=0;i10;i+) printf(”n%4d”,ai); 【例6_11】將數(shù)組中的最大元素值與第一個元素值交換 運行結(jié)果： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 1 2 3 4 5 6 7 8 0 調(diào)用前0a9b調(diào)用0a9交換b9a0返回9a0 結(jié)論： 在地址的傳遞調(diào)用中，數(shù)組b與數(shù)組a共

21、用同一存儲空間。 所以被傳遞的數(shù)據(jù)在被調(diào)用函數(shù)中對存儲空間的值做出某種 變動后，必然會影響到使用該空間的調(diào)用函數(shù)中變量的值。 實參數(shù)組的起始地址傳遞給形參7/29/202232精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 一、非數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù) 參數(shù)傳遞的兩種形式 當非數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)，在函數(shù)調(diào)用時，C語言編譯系統(tǒng)根據(jù)形參的類型為每個形參分配存儲單元，并將實參的值復(fù)制到對應(yīng)的形參單元之中，形參和實參分別占用不同的存儲單元，且形參值的改變不影響與其對應(yīng)的實參，即按“值的傳遞”方法操作。 7/29/202233精選課件 f(int a,int b) a=a+2; b

22、=b+4; printf(”a=%d,b=%dn”,a,b); return(a); #include stdio.h void main( ) int f(int a,int b); int x=1,y=2,z; static int a =0,1,2,3,4; z= f(x,y) ; printf(”z=%d,x=%d,y=%dn”,z,x,y); z= f(a3,a4); printf(”z=%d,a3=%d,a4=%dn” ,z,a3,a4); z= f(x,y+1); printf(”z=%d,x=%d,y=%dn”,z,x,y); 【例6_12】非數(shù)組名作為參數(shù)的值的傳遞程序舉例

23、運行結(jié)果： a=3,b=6 z=3,x=1,y=2a=5,b=8 z=5,a3=3,a4=4a=3,b=7 z=3,x=1,y=27/29/202234精選課件6.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 6.2.4 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞 二、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù) 參數(shù)傳遞的兩種形式 單個數(shù)組元素可以作為函數(shù)參數(shù)，這同非數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的情形完全一樣，即遵守”值傳遞”方式。 7/29/202235精選課件1、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的表示方法 當數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，需要對其類型進行相應(yīng)的說明 例如 int test(int array10) . 若數(shù)組說明時不指定數(shù)組的長度 ，可用另一個參數(shù)來表示數(shù)組的長度 例

24、如 int test(int array，int n ) . 用形參n來表示array數(shù)組的實際長度，更靈活7/29/202236精選課件int solve( int a ,int n) int sum,i; sum=0; for(i=0;in;i+) if(ai!=0) sum+; return(sum); 【例6_13】編一函數(shù),用來統(tǒng)計一個一維數(shù)組中非0元素的個數(shù)用形參n來表示a數(shù)組的實際長度。7/29/202237精選課件1、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的表示方法 當多維數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，除第一維可以不指定長度外，其余各維都必須指定長度。例如 check(float a 10,float n

25、) . 下面的參數(shù)說明都是不正確的： 例如 float a ; 或 float a10 ; . 7/29/202238精選課件說明： 用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，應(yīng)該在調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù) 中分別定義數(shù)組。 實參數(shù)組和形參數(shù)組類型應(yīng)一致，否則出錯。 形參數(shù)組的大小應(yīng)大于等于實參數(shù)組的大小，否則得不到 實參數(shù)組的全部值。 特別注意的是，數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，是將實參數(shù)組 的首地址傳給形參數(shù)組，兩數(shù)組的對應(yīng)元素占用同一內(nèi) 存單元。傳遞時按數(shù)組在內(nèi)存中排列的順序進行。7/29/202239精選課件2、數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的傳遞方式 數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，不是采用“值傳遞”方式， 而是采用“地址傳遞”方式。

26、 這意味著形參數(shù)組中某一元素的改變，將直接影響到 與其對應(yīng)的實參數(shù)組中的元素。 7/29/202240精選課件void sort(int array10) int i,j,k,t; for(i=0;i9;i+) k=i; for(j=i+1;j10;j+) if(arrayjarrayk) k=j; t=arrayk;arrayk=arrayi; arrayi=t; #include stdio.h void main( ) int x10,i; void sort(int array10); for(i=0;i10;i+) scanf(”%d,”,&xi); sort(x); printf(

27、”The sorted array:n”); for(i=0;i10;i+) printf(”%d,”,xi); printf(”n”); 【例6_14】將一個10個元素的一維數(shù)組用函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)選擇排序。 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 The sorted array： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9調(diào)用前9x009 調(diào)用9x009array 交換0 x909array 返回0 x909scanf(”%d,”,&xi);尋找排序7/29/202241精選課件6.3 嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用 C語言中的函數(shù)定義是互相獨立的，函數(shù)和函數(shù)之間沒有從屬關(guān)系，即一個函數(shù)內(nèi)不允許包含另一個函數(shù)

28、的定義。一個函數(shù)既可以被其他函數(shù)調(diào)用，同時，它也可以調(diào)用別的函數(shù)，這就是函數(shù)的嵌套調(diào)用。函數(shù)的嵌套調(diào)用為自頂向下、逐步求精及模塊化的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)提供了最基本的支持。=0) break; result=fact(n) ; printf(”Result=%ld”,result);【例6_16】 從鍵盤輸入一非負整數(shù)n，并求出n!的值。n!=n*(n-1)!結(jié)果分析：n=4 f(4)= 4*fac(4-1) =3 f(3)= 3*fac(3-1) =2 f(2)= 2*fac(2-1) =1 f(1)= 1*fact(1-1) =0 f(0)= 1回推遞推運行情況：Input a number

29、: 4Result =24遞歸調(diào)用嵌套調(diào)用if(n=0) /*遞歸終止條件*/ f=1;遞歸過程的兩個階段：fact(4)是主函數(shù)調(diào)用的。在一次調(diào)用fact函數(shù)時并不是立即得到fact(4)的值，而是一次又一次地進行遞歸調(diào)用(回推)，直到fact(1)時才有確定的值。之后，再遞推出fact(2)、 fact(3)、 fact(4)的值。7/29/202246精選課件double xpower(float x,int n) if(n=0) return(1); else return(x*xpower(x,n-1);#include stdio.h void main( ) double xpo

30、wer(float x,int n); float x; int n; double r scanf(”%f%d”,&x,&n); r=xpower(x,n); printf(”Result=%f”,r);【例6_17】編一程序，利用函數(shù)的遞歸調(diào)用求x的n次方的值，其中n為正整數(shù)。 運行情況：2,3Result =8 小結(jié)：任何有意義的遞歸調(diào)用總是由兩部分組成：即遞歸方式與遞歸終止條件。 if(n=0) /*遞歸終止條件*/ return(1);7/29/202247精選課件6.4 作用域和存儲類型 變量是對程序中數(shù)據(jù)的存儲空間的抽象 變量的屬性數(shù)據(jù)類型：變量所持有的數(shù)據(jù)的性質(zhì)（操作屬性）存儲

31、屬性存儲器類型：寄存器、靜態(tài)存儲區(qū)、動態(tài)存儲區(qū)生存期：變量在某一時刻存在 靜態(tài)變量與動態(tài)變量作用域：變量在某區(qū)域內(nèi)有效 局部變量與全局變量 變量的存儲類型 auto 自動型 register 寄存器型 static 靜態(tài)型 extern 外部型 變量定義格式： 存儲類型定義符 數(shù)據(jù)類型 變量名表;如: int sub; auto int x,y,z; register int n; static float a,b;7/29/202248精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.1 局部變量及其存儲類型 定義在 函數(shù) 或 復(fù)合語句 內(nèi)部定義的變量稱為 局部變量。 說明主函數(shù)main中定義的變量

32、也只在主函數(shù)中有效，其它函數(shù)不能引用；不同函數(shù)中可以使用相同名字的變量，它們代表不同的對象，占用不同的內(nèi)存單元，互相獨立；形式參數(shù)也是局部變量；可以在復(fù)合語句中定義變量，其作用域只是本復(fù)合語句。7/29/202249精選課件 float hust1(int a) int x, y; 舉 例局部變量a、x、y的作用范圍 float hust2(int b,int c) char s; 局部變量b、c、s的作用范圍void main( ) int m, n; 局部變量m、n的作用范圍7/29/202250精選課件舉 例#include ”stdio.h” void main( ) int p, q

33、; int x; x=p+q; x 的有效范圍p、q的有效范圍7/29/202251精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.1 局部變量及其存儲類型 1.自動存儲變量 auto自動存儲變量 在函數(shù)或復(fù)合語句中定義和說明的變量，通常稱為自動變量。自動變量前可以冠以“auto”，若變量前不加任何存儲類別說明 ，則按缺省規(guī)則都為自動存儲類別的變量。作用域： 自動變量通常是局部變量，它的作用域僅限于定義它的那個函數(shù)或復(fù)合語句。它的可見性與生存期和作用域相同。 auto float a; float a;或7/29/202252精選課件【例6_18】 不同函數(shù)中的同名變量#include stdio.

34、hvoid main( ) int a; a=0; data( ); a=a+100; printf(”main:a=%dn”,a);data( ) int a; a=-199; printf(”data:a=%dn”,a);運行結(jié)果：data:a=-199main:a=100不指定為auto型不指定為auto型#include stdio.hvoid main( ) int a; a=1; data( ); a=a+100; printf(”main:a=%dn”,a);data( ) int a; printf(“da=%dn,a); a=-199; printf(”data:a=%dn”

35、,a);運行結(jié)果： da=1 data:a=199 main:a=1017/29/202253精選課件【例6_18】 不同函數(shù)中的同名變量#include stdio.hvoid main( ) int a; a=10; printf(“ma=%d,%xn,a,&a); data( ); a=a+100; printf(”main:a=%dn”,a ,&a);data( ) int a; printf(“da=%dn,a ,&a); a+=1; printf(“daa=%d,%xn,a,&a); a=-199; printf(”data:a=%dn”,a ,&a);運行結(jié)果：ma=10,ffd

36、cda=404,ffd6daa=405,ffd6data:a =199,ffd6main:a=110,ffdc7/29/202254精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.1 局部變量及其存儲類型 2. 靜態(tài)局部變量 static 如果希望在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后仍然保留函數(shù)中定義的局部變量的值，則可以將該局部變量定義為靜態(tài)局部變量。 靜態(tài)局部變量前可以冠以“static ” 例如 static int t,s； 說明：靜態(tài)局部變量的作用域在定義它的函數(shù)內(nèi)部，它的值在函 數(shù)調(diào)用結(jié)束后并不消失，但其他函數(shù)仍然不能訪問它。靜態(tài)局部變量賦初值是在編譯過程中進行的，且只賦一次 初值。而且連續(xù)保留上一次函數(shù)調(diào)

37、用時的結(jié)果。靜態(tài)局部變量的默認初值數(shù)值型為0，字符型為Null7/29/202255精選課件【例6_19】編一程序，觀察靜態(tài)局部變量在調(diào)用過程中的情況。 #include stdio.h void test( ) static int a=0; printf(”a=%dn”,a); +a; void main( ) int i; for(i=0;i4;i+) test( ); 運行結(jié)果： a=0 a=1a=2a=37/29/202256精選課件#include int func(int a,int b) static int m=0, i=0; i+=m+1; m=i+a+b; return(

38、m); main（） int k=3，m=2,p; p=func(k,m); printf(“p1=%dn”,p); p=func(k,m); printf(“p2=%dn”,p); 運行結(jié)果：p1= 課堂練習(xí)：看程序?qū)懡Y(jié)果*i=i+(m+1)=0+(0+1)=1*m=1+3+2=6*i=i+(m+1)=1+(6+1)=8*m=8+3+2=13*6p2=137/29/202257精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.1 局部變量及其存儲類型 3. 寄存器變量 register 為提高程序的運行速度，可將使用十分頻繁的局部變量說明為寄存器變量，即在局部變量前冠以register，告知編譯系統(tǒng)

39、將其存儲在CPU的寄存器中 void test_r(register int n) register char c; . 說明：變量的存儲類型為寄存器變量時，auto說明符可省，冠以register說明符即可寄存器變量的使用與機器的硬件特性有關(guān)，有一些限制:如寄存器變量的個數(shù)；它只適用于自動變量和函數(shù)的形參；它的類型只能是char、short int、unsigned int、int和指針型；不允許對寄存器變量取地址等。 Turbo C中寄存器變量只能用于整型和字符型，且限制最多只允許定義兩個 寄存器變量。一旦超過，系統(tǒng)就自動地將其余的作為非寄存器變量來處理。 7/29/202258精選課件i

40、的作用范圍【例6_20】 輸出1到5的階乘的值。 #include stdio.h void main( ) int fac(int n); int i; for(i=1;i=5;i+) printf(”%d!=%dn”,i,fac(i); int fac(int n) register int i,f=1; for(i=1;i=n;i+) f=f*i; return(f); 運行結(jié)果： 1!=1 2!=23!=64!=24i、f的作用范圍5!=1207/29/202259精選課件【例6_21】編一程序，輸入10名學(xué)生的成績，并求出平均成績 #include stdio.h float asc

41、ore(float a ,int n) register int i; float sum; sum=0; for(i=0;in;i+) sum+=ai; return(sum/n); void main( ) float array10; register int i; for(i=0;i10;i+) scanf(”%f”,&arrayi); printf(”Average score=%f”,; ascore(array,10);i的作用范圍i的作用范圍7/29/202260精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.2 全局變量及其存儲類型 定義一個源程序文件可以包含一個或若干個函數(shù)。在函

42、數(shù)之外定義的變量稱為全局變量或全程變量(又稱外部變量)。 全局變量與局部變量的區(qū)別：全局變量在函數(shù)之外定義，局部變量在函數(shù)之內(nèi)定義；局部變量在本函數(shù)之內(nèi)有效，全局變量從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束均有效。編譯時全局變量分配在靜態(tài)存儲區(qū)，而局部變量則不一定。7/29/202261精選課件【例6_22】編一程序，打印九九表 #include stdio.h void row(); int a=1; /*外部變量*/ void main( ) int k; for(k=1;k=9;+k,+a) row( ); void row( ) int b; for(b=1;b=a;+b) printf(”

43、%4d”,a*b); printf(”n”); k的有效范圍b的有效范圍作用域a7/29/202262精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.2 全局變量及其存儲類型 1. 外部變量 extern 外部變量 沒有說明為static的全局變量，其存儲類型都是外部的，統(tǒng)稱為外部變量。外部變量說明extern 數(shù)據(jù)類型 變量表；注意：凡在函數(shù)外定義的全局變量，按缺省規(guī)則可以不寫說明extern， 但在函數(shù)體內(nèi)說明其后所定義的全局變量時，要冠以extern。若一個文件要引用另一個文件中的全局變量，應(yīng)該在需要引用該 變量的文件中，用 extern說明該變量為外部的全局變量。7/29/202263精選課

44、件【例6_23】編一程序，打印九九表 #include stdio.hvoid row();void main( ) int k; for(k=1;k=9;+k,+a) row( ); int a=1; /*定義外部變量*/ void row ( ) int b; for(b=1;b=a;+b) printf(”%4d”,a*b); printf(”n”); 作用域a作用域a擴展extern int a; /*說明外部變量*/extern只能用來說明變量，而不能用來定義變量。 7/29/202264精選課件 例如 在不同的文件中引用外部變量 文件f1.c的內(nèi)容:# include “f2.c”

45、int x; /*外部變量定義*/main() int sum,y; scanf(“%d”,&y); store(); sum=x+y; printf(“sum=%d”,sum);文件f2.c的內(nèi)容:extern int x; /*外部變量引用說明*/void store() x=10; 7/29/202265精選課件6.4 作用域和存儲類型 6.4.2 全局變量及其存儲類型 2. 靜態(tài)外部變量 static 靜態(tài)全局變量一定是在本文件中定義的全局變量，其存儲類型說明符是static。 靜態(tài)全局變量的作用域是其定義點開始到該文件的結(jié)束，在本文件外不能訪問。 這種全局變量起到一個屏蔽作用。也可以

46、對函數(shù)定義成靜態(tài)的，來限制函數(shù)的作用域。 靜態(tài)外部變量與外部變量的相同與區(qū)別：兩者都是在靜態(tài)存儲區(qū)中分配單元;外部變量不僅在本函數(shù)之內(nèi)使用，還可以用于其他函數(shù),但靜態(tài)外部變量則不能用于其他函數(shù)；7/29/202266精選課件 例如 下面對靜態(tài)全局變量的引用是錯誤的： file1.c static int a; /*靜態(tài)外部變量定義*/main() a=1; printf(”%dn”,f(a); file2.c extern int a; /*靜態(tài)外部變量引用說明*/int f(int x) x=a+x; printf(”%dn”,x); return(x);即使使用了extern說明，也無法使

47、用該變量。 7/29/202267精選課件6.5 內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù) C語言程序系統(tǒng)由若干個函數(shù)組成，這些函數(shù)既可在同一文件中，也可分散在多個不同的文件中，根據(jù)函數(shù)能否被其它源文件調(diào)用，可將它們分為內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)。7/29/202268精選課件6.5 內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù) 6.5.1 內(nèi)部函數(shù)(靜態(tài)函數(shù) ) 如果一個函數(shù)只能被本文件中其它函數(shù)所 調(diào)用，稱為內(nèi)部函數(shù)（或靜態(tài)函數(shù)）。 定義時在函數(shù)類型前加static:static 類型標識符 函數(shù)名 static float hust(int a,int b) 函數(shù)hust的作用范圍僅局限于定義本文件，而在其它文件中不能調(diào)用此函數(shù)。 7/29/

48、202269精選課件6.5 內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù) 6.5.2 外 部 函 數(shù)外部函數(shù)在函數(shù)定義的前面冠以extern說明符的函數(shù)，稱為外部函數(shù)。定義外部函數(shù) extern 類型標識符 函數(shù)名說明： 在定義函數(shù)時省去了extern說明符時，則隱含為外部函數(shù)。 在需要調(diào)用外部函數(shù)的文件中，應(yīng)該用extern說明所用的函數(shù) 是外部函數(shù)。7/29/202270精選課件【例6_24】輸入一個字符，將已知字符串中的該字符刪除，要求用外部函數(shù)實現(xiàn)。 /*file1.c*/#include stdio.h“void main( )extern enter_string(char str80)；extern de

49、lete_string(char str ,char ch)；extern print_string(char str ); char c; static char str80; enter_string(str); scanf(”%c”,&c); delete_string(str,c); print_string(str); /*file2.c*/#include “stdio.h“/*輸入字符串*/ extern enter_string(char str80) gets(str);/*file3.c*/#include stdio.h“/*刪除給定的字符 */extern delete

50、_string(char str ,char ch) int i,j; for(i=j=0;stri!=0;i+) if(stri!=ch) strj+=stri; strj=0; /*file4.c*/ /*打印操作結(jié)果 */extern print_string(char str ) printf(”%s”,str); 運行結(jié)果：abcdefgc cabcdefg7/29/202271精選課件上機操作過程：方法一:（1）在file1.c文件開頭加入如下內(nèi)容#include ”file2.c”#include ”file3.c”#include ”file4.c”（2）對file1.c文件進

51、行編譯、連接、運行。方法二: 分別對4個文件進行編譯得到四個目標文件 （.obj文件）。 用link功能將四個目標文件連接起來： 在MS C系統(tǒng)上用命令： link file1+ file2+ file3+ file4 執(zhí)行結(jié)果生成一個可執(zhí)行文件（.exe文件）7/29/202272精選課件6.6 模塊化程序設(shè)計 在程序設(shè)計時，如果待解決的問題比較簡單，所編制的程序又不大，可將整個程序放在一個模塊中。但對大而復(fù)雜的設(shè)計任務(wù)，不可能由1個人用1個程序來實現(xiàn)。7/29/202273精選課件6.6 模塊化程序設(shè)計 6.6.1 模塊化程序設(shè)計方法的指導(dǎo)思想基本思想：將一個大的程序按功能分割成一些小模塊

52、。開發(fā)方法：自頂向下，逐步求精 。特點：各模塊相對獨立、功能單一、結(jié)構(gòu)清晰、接口簡單。控制了程序設(shè)計的復(fù)雜性。提高元件的可靠性?？s短開發(fā)周期。避免程序開發(fā)的重復(fù)勞動。易于維護和功能擴充。7/29/202274精選課件C語言是模塊化程序設(shè)計語言C程序結(jié)構(gòu)ABCDEFGHIC是函數(shù)式語言必須有且只能有一個名為main的主函數(shù)C程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始，在main中結(jié)束函數(shù)不能嵌套定義,可以嵌套調(diào)用7/29/202275精選課件程序設(shè)計采用自頂向下逐步細化過程 工資計算程序工資計算信息輸入工資額計算工資表打印應(yīng)發(fā)部分扣除部分基本工資其他補貼水電、公積金7/29/202276精選課件6.6 模

53、塊化程序設(shè)計 6.6.2 模塊分解的原則 模塊分解用“自頂向下”的方法進行系統(tǒng)設(shè)計，即先整體后局部。復(fù)雜系統(tǒng)化大為小，化繁為簡。按功能劃分法把模塊組成樹狀結(jié)構(gòu)，層次清楚，提高系統(tǒng)設(shè)計 效率(多人并行開發(fā))，便于維護。模塊的大小要適中，語句行數(shù)不大于100行。各模塊間的接口要簡單。盡可能使每個模塊只有一個入口，一個出口。7/29/202277精選課件模塊的劃分和設(shè)計可參考如下規(guī)則： （1）如果一個程序段被很多模塊所共用，則它應(yīng)是一個獨立的模塊。（2）如果若干個程序段處理的數(shù)據(jù)是共用的，則這些程序段應(yīng)放在一個 模塊中。（3）若兩個程序段的利用率差別很大，則應(yīng)分屬于兩個模塊。（4）一個模塊既不能過大

54、，也不能過小。過大則模塊的通用性較差，過 小則會造成時間和空間上的浪費。 （5）力求使模塊具有通用性，通用性越強的模塊利用性越高。（6）各模塊間應(yīng)在功能上，邏輯上相互獨立，盡量截然分開，特別應(yīng)避 免用轉(zhuǎn)移語句的模塊間轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去。（7）各模塊間的接口應(yīng)該簡單，要盡量減少公共符號的個數(shù)，盡量不用 共用數(shù)據(jù)存儲單元，在結(jié)構(gòu)或編排上有聯(lián)系的數(shù)據(jù)應(yīng)放在一個模塊 中，以免相互影響，造成查錯困難。 （8）每個模塊的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)計成單入口，單出口的形式。這樣的程序 便于調(diào)試，閱讀和理解且可靠性高。7/29/202278精選課件6.7 應(yīng) 用 舉 例 7/29/202279精選課件【例6_25】編一程序，從鍵盤為

55、一個1010維整型數(shù)組輸入數(shù)據(jù)，并對該數(shù)組進行轉(zhuǎn)置操作，即行、列互換。 #include stdio.hvoid rotate(int a1010)int i,j,temp; for(i=0;i10;i+) for(j=i+1;j10;j+) temp=aij; aij=aji; aji=temp; void main( )int a1010,i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j10;j+) scanf(”d”,&aij); putchar(n); rotate(a); for(i=0;i10;i+) for(j=0;j10;j+) printf(”%d”,aij);

56、說明：由于rotate函數(shù)的參數(shù)a是數(shù)組，因此，它采用的是“地址傳遞”方式，即rotate函數(shù)中形參a數(shù)組的改變，直接影響到在main函數(shù)中調(diào)用rotate函數(shù)時的實參數(shù)組a。7/29/202280精選課件分析：題意要求計算字符串長度?？梢杂米址麛?shù)組來存儲字符串。主函數(shù)main用來輸入字符串和輸出字符串長度值，函數(shù)strlen()用來計算字符串長度。其遞歸結(jié)束條件是元素值為0,此時，應(yīng)返回字符串長度，否則應(yīng)判斷下一個字符?！纠?_26】編寫一個計算字符串長度的遞歸函數(shù)。 #include stdio.hint i=0;void main( )int str_len(char s); char

57、str100; printf(”Input string:n”); gets(str); printf(”O(jiān)utput string:n”); puts(str); i=str_len(str); printf(”The string length=%dn”,i);int str_len(char s) if(si=0) return(i); else i+; str_len(s); 說明：程序的遞歸函數(shù)中，若不滿足條件(si=0)時，一方面長度 I 要加 1，另一方面將數(shù)組中下一個元素的地址作為實參進行遞歸調(diào)用。這是因為 s 是數(shù)組的第一個元素的地址，則 s+1 是第二個元素的地址， s+I

58、 是第 i+1 個元素的地址。7/29/202281精選課件【例6_27】變量存儲類型及作用域應(yīng)用舉例 /*文件file1.c內(nèi)容*/ #include stdio.h“int i=1;next( ) return(i+);void main( )int i,j; i=reset( ); for(j=1;j=3;j+) printf(”i=%dtj=%dt”,i,j); printf(”next( )=%dt”,next( ); printf(”last( )=%dt”,last( ); printf(”new(i+j)=%dt”,new(i+j); printf(”n”); /*文件file

59、2.c*/static int i=10; last( ) return(i-=1); new(int i) static int j=5; return(i=j+=+i);/*文件file3.c*/extern int i;reset() return(i); 運行結(jié)果：i=1 j=1 next( )=1 last( )=9 new(i+j)=8i=1 j=2 next( )=2 last( )=8 new(i+j)=12i=1 j=3 next( )=3 last( )=7 new(i+j)=17 7/29/202282精選課件 這是一個由三個文件組成的程序，分別是file1.c、file

60、2.c、file3.c。 在file1.c的頭部對i變量進行了外部說明，照例它是全局變量，其作用域是整個文件。然而，主函數(shù)main( )內(nèi)又對i變量重新作了說明，這個i是自動變量，它與外部那個全局的i無關(guān)。在函數(shù)next( )中，i在使用前已經(jīng)作了外部說明，所以可直接引用，不需用extern作外部說明。在文件file2.c中，把i說明成外部靜態(tài)變量，照例它的作用域是文件file2.c內(nèi)。但是在new( )函數(shù)中，i為形參，和自動變量一樣，它與外部靜態(tài)變量i無關(guān)，而且它也與文件file1.c中的外部變量i無關(guān)。在文件file3.c中，開頭就對i變量作了外部說明，因此，它與file1.c中的外部變