函數(shù)與模塊設(shè)計

函數(shù)與模塊設(shè)計第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日第七章

函數(shù)與模塊設(shè)計學(xué)習(xí)目標(biāo)理解模塊化是程序設(shè)計的重要原則，函數(shù)是C語言實(shí)現(xiàn)模塊化的途徑掌握C語言中函數(shù)的定義形式，能夠?qū)崿F(xiàn)自定義函數(shù)理解函數(shù)調(diào)用過程中函數(shù)原型的作用掌握函數(shù)調(diào)用過程中實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)的值傳遞規(guī)則理解函數(shù)返回值的和函數(shù)類型之間的關(guān)系理解C語言中函數(shù)調(diào)用機(jī)制理解C語言中的作用域規(guī)則，理解變量的存儲類型第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日7.1函數(shù)概述函數(shù)是模塊化的基本單位主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)程序、源文件與函數(shù)關(guān)系程序中各模塊關(guān)系第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日7.1函數(shù)概述模塊在C語言中主要是通過函數(shù)實(shí)現(xiàn)。模塊的組織是通過函數(shù)間的調(diào)用而完成。一個可實(shí)際運(yùn)行的程序可由一個或多個源程序文件組成，其中有且只能有一個源程序文件中包含main函數(shù)。第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日7.2函數(shù)分類函數(shù)按用戶使用的角度來分可分為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)：系統(tǒng)定義提供的函數(shù)，無需用戶定義，直接使用。自定義函數(shù)：用戶根據(jù)自己解決問題的需要定義的函數(shù)。函數(shù)的返回值可分為有返回值無返回值函數(shù)的參數(shù)形式來分可分為無參函數(shù)：函數(shù)定義時無需給出任何參數(shù)，引用時也不用指定參數(shù)。有參函數(shù)：函數(shù)定義時需要給出參數(shù)，這個參數(shù)參與函數(shù)體中的數(shù)值運(yùn)算。從是否可被其他編譯單位調(diào)用的角度函數(shù)可分為外部函數(shù)內(nèi)部函數(shù)第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日7.2函數(shù)的聲明、定義與調(diào)用函數(shù)聲明函數(shù)定義函數(shù)調(diào)用第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)聲明函數(shù)聲明格式格式：函數(shù)返回值類型名函數(shù)名(形式參數(shù)表);示例一：intInc(intx);示例二：intAdd(intx,inty);示例三：voidSwap(intx,inty);示例四：voidCompute();函數(shù)聲明的目的將函數(shù)的具體形式呈現(xiàn)給使用它的函數(shù)或模塊一般出現(xiàn)在頭文件中第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日注意：1、函數(shù)一般會有一個返回值，如果沒有值函數(shù)沒有返回值，可以用無值型(void)來表示函數(shù)的返回值類型。2、函數(shù)聲明的列表中也可以省略形參名稱，但不建議這樣定義。如：intadd(int,int)；

voidswap(int,int)；3、函數(shù)如果沒有形參，函數(shù)聲明時可以只有括號，但括號不能省略，也可以用void來表示該函數(shù)沒有參數(shù)。如：intcopmute()；或intcompute(void)；4、在編程中，一般會先定義頭文件，將該程序用到的所有函數(shù)都聲明在該頭文件中，如果沒有放在頭文件中，那么可以直接放在＃include之后，也可以直接放在被調(diào)函數(shù)中。5、函數(shù)聲明后應(yīng)該加分號。第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)定義函數(shù)定義：實(shí)現(xiàn)該函數(shù)函數(shù)的定義格式：數(shù)據(jù)類型函數(shù)名（[形參表]）{

函數(shù)體；}說明：函數(shù)體是一個程序段，也可以是一個復(fù)合語句，函數(shù)可長可短。函數(shù)的定義類型必須和函數(shù)聲明的完全一致，函數(shù)聲明后不加分號。形參表可以沒有參數(shù)，稱無參函數(shù)，否則為有參函數(shù)，如果出現(xiàn)多個參數(shù)應(yīng)該用；隔開。第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)定義有些情況下，我們需要先定義一個空的函數(shù)待以后實(shí)現(xiàn)其具體功能，這樣的函數(shù)定義格式如下：類型說明函數(shù)名（）{};自定義函數(shù)名和變量名相似，一旦定義函數(shù)，主函數(shù)就可以通過函數(shù)名調(diào)用該函數(shù)了。函數(shù)的數(shù)據(jù)類型主要是指函數(shù)有返回值的數(shù)據(jù)類型，對于無確切返回值的函數(shù)通常用void來定義。函數(shù)的返回值：被調(diào)函數(shù)向主函數(shù)通過return語句返回一個值，且只能返回一個值。Return語句的格式為：

Return（表達(dá)式）；或return表達(dá)式；

Return語句的作用有兩個：一個結(jié)束函數(shù)的運(yùn)行，而是帶著返回值返回主函數(shù)。第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)定義示例一自定義函數(shù)Add()

求兩個整數(shù)之和intAdd(intx,inty){intz;

z=x+y;returnz;}第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)定義示例二自定義函數(shù)

Cmp()比較兩個整型數(shù)據(jù)x、y的大小，如果x等于y函數(shù)返回0，如果x大于y返回1，如果x小于y返回–1intCmp(intx,inty){intz;if(x==y)z=0;elseif(x>y)z=1;elsez=–1;returnz;}第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)定義示例三編寫函數(shù)實(shí)現(xiàn)交換兩個整型數(shù)據(jù)值并將交換前和交換后的值輸出voidSwap(intx,inty){inttemp;

printf(”x=%d,y=%d\n”,x,y);

temp=x;

x=y;

y=temp;

printf(”x=%d,y=%d\n”,x,y);return;/*此語句可以省略*/}第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用的一般格式為：函數(shù)名（[實(shí)參列表]）按函數(shù)在程序中出現(xiàn)的位置來分，有兩種函數(shù)調(diào)用方式：

1、函數(shù)語句把函數(shù)作為一條語句，主函數(shù)不要求被調(diào)函數(shù)返回值，只要求被調(diào)函數(shù)完成一步操作。如：printfstar();2、函數(shù)表達(dá)式函數(shù)出現(xiàn)在一個表達(dá)式中，要求函數(shù)返回一個確定的值以參加表達(dá)式的運(yùn)算。如：z=2*max(x,y);第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)調(diào)用注意：當(dāng)C語言只有一個源程序時，函數(shù)的位置會影響編譯系統(tǒng)對源文件的編譯。被調(diào)函數(shù)放在調(diào)用函數(shù)之前時，調(diào)用函數(shù)中可以不加被調(diào)函數(shù)的申明；被調(diào)函數(shù)放在調(diào)用函數(shù)之后時，調(diào)用函數(shù)中要申明被調(diào)函數(shù)，或者直接在函數(shù)的外部做函數(shù)申明，則各個主調(diào)函數(shù)中不必對被調(diào)函數(shù)再做申明了。第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)參數(shù)與返回值形參和實(shí)參形參：在函數(shù)定義時寫在函數(shù)名的后面的參數(shù)。實(shí)參：在調(diào)用函數(shù)時寫在函數(shù)名后面的參數(shù)。形式函數(shù)與實(shí)際參數(shù)形式參數(shù)在函數(shù)調(diào)用發(fā)生時獲得內(nèi)存空間，進(jìn)而接受相應(yīng)實(shí)際參數(shù)的值函數(shù)調(diào)用發(fā)生前計算每個實(shí)際參數(shù)的值實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)在數(shù)目、類型、順序上保持一致或賦值兼容實(shí)際參數(shù)僅將值拷貝給形式參數(shù)，這是一個單向值傳遞過程，函數(shù)內(nèi)部對形式參數(shù)值的改變不會對實(shí)際參數(shù)產(chǎn)生任何影響返回值使用return語句返回值，沒有返回值則可以省略第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)調(diào)用示例編寫程序，在main()

函數(shù)中使用

Add()函數(shù)將從鍵盤輸入的兩個整數(shù)相加并打印和#include<stdio.h>intAdd(intx,inty);注意申明語句的位置voidmain(){inta,b,sum;

printf(”Inputaandb:”);scanf(”%d%d”,&a,&b);

sum=Add(a,b);

printf(”a=%d,b=%d,a+b=%d”,a,b,sum);}intAdd(intx,inty){intz;z=x+y;returnz;}第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日函數(shù)的嵌套調(diào)用

一個程序可能由一個主函數(shù)和多個子函數(shù)組成，主函數(shù)調(diào)用某個函數(shù)，該函數(shù)又調(diào)用其他的函數(shù)，函數(shù)之間的調(diào)用形成一層一層的關(guān)系。在一個被調(diào)用的函數(shù)中再調(diào)用其他函數(shù)稱為函數(shù)的嵌套。第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日嵌套調(diào)用舉例求1?。??。??。玭！，n由鍵盤輸入。#include<stdio.h>doublefac(intn){doublej=1.0;inti;for(i=1;i<=n;i++)j*=i;returnj;}doubleSfac(intn){doubles=0;inti;for(i=1;i<=n;i++)s+=fac(i);//fac函數(shù)在本函數(shù)之前定義，不需聲明returns;}第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日嵌套調(diào)用舉例main(){doubles;intn;printf("\ninputn:");scanf("%d",&n);s=Sfac(n);/*Sfac函數(shù)在本函數(shù)之前定義，不需聲明*/printf("\n1!+2!+...+%d!=%f",n,s);}第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日變量的作用域和存儲類型變量定義的三種地方函數(shù)內(nèi)部函數(shù)外部函數(shù)形參形式第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日變量的作用域和存儲類型內(nèi)部變量定義只能出現(xiàn)在函數(shù)的開始的位置作用范圍（即生存期）從定義到該函數(shù)的結(jié)束外部變量定義出現(xiàn)在所有函數(shù)外作用范圍從定義到程序結(jié)束

floata,b;//外部變量

sub1(intx){inti;…}inta1,b1;//外部變量

sub2(inty){intj;…}main(){…}第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日變量的作用域和存儲類型內(nèi)部變量和外部變量區(qū)別#include<stdio.h>inta=1,b=2;//外部變量a,bvoidfac(){inta=3;//內(nèi)部變量a與外部變量a同名

printf("\nfac:a=%d,b=%d\n",a,b);}main(){intb=4;//內(nèi)部變量b與外部變量b同名

fac();printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);}第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日變量的存儲類型自動型（auto）寄存器類型(register)靜態(tài)變量類型(static)外部變量類型(extern)第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例編寫函數(shù)LeapYear,判斷參數(shù)y是否為閏年，若是返回1，否則返回0。intLeapYear(inty){if(y%4==0&&y%100!=0||y%400==0)return1;elsereturn0;}第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例編程求S=a+aa+aaa+……+aa…aa(最后一項含n個a)的值，其中a是一個數(shù)字。例如，若a=2,n=5時，S=2+22+222+2222+22222，其值應(yīng)為24690。longsub(inta,intn){longm=0;inti;for(i=1;i<=n;i++)m=m*10+a;//循環(huán)n次,每次增加1位a值,

returnm;}main(){intA,N,i;longs=0;printf("\ninputA,N:");scanf("%d%d",&A,&N);for(i=1;i<=N;i++)s+=sub(A,i);printf("S=%ld\n",s);}第二十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例編寫兩個函數(shù)，分別用來求兩個正整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)，主函數(shù)中，輸入這兩個正整數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用求出結(jié)果并輸出。