C語言第6章-函數(shù)

第六章

函數(shù)HarbinEngineeringUniversity1實例例1：計算三個數(shù)m,n,k的最大公約數(shù)。計算過程：（1）計算m,n的最大公約數(shù)r1，（2）計算r1,k的最大公約數(shù)r.

問題：計算最大公約數(shù)的過程重復兩次。例2：計算組合數(shù)c

計算過程：（1）分別計算m!,n!,(m-n)!

（2）m!/(n!*(m-n)!)

問題：計算階乘的過程重復三次。解決方法：重復的過程編成函數(shù)，需要時調(diào)用。2高效程序的編寫方法3逐步分解分而治之結構化程序設計強調(diào)層次性函數(shù)函數(shù)的概念什么是函數(shù)？有獨立功能的程序段。函數(shù)的結構

函數(shù)首部

函數(shù)體intgac(inta,intb){intr;r=a%b;while(r!=0){a=b;b=r;r=a%b;}returnb;}函數(shù)首部函數(shù)體

函數(shù)首部:

函數(shù)值類型函數(shù)名函數(shù)參數(shù)4函數(shù)的概念為什么使用函數(shù)？實現(xiàn)結構化程序設計提高程序的編寫效率C程序的結構

一個主函數(shù)若干個其它函數(shù)由主函數(shù)調(diào)用其他函數(shù)其他函數(shù)可以互相調(diào)用程序從主函數(shù)開始執(zhí)行5函數(shù)的概念#include<stdio.h>voidmain(){voidprintstar();

voidprint_message();printstar();

print_message();

printstar();

}voidprintstar(){printf(“**********\n");}voidprint_message(){printf("Howdoyoudo!\n");}運行結果：**********Howdoyoudo!**********6函數(shù)的概念函數(shù)的種類

庫函數(shù)

printf()

自定函數(shù)printstar()

主調(diào)函數(shù)main()

被調(diào)函數(shù)printstar()#include<stdio.h>voidmain(){voidprintstar();

voidprint_message();printstar();

print_message();

printstar();

}voidprintstar(){printf(“**********\n");}voidprint_message(){printf("Howdoyoudo!\n");}7函數(shù)的概念無參函數(shù)有參函數(shù)

voidpadd(inta,intb){printf("%d",a+b);}intadd(inta,intb){intc;c=a+b;

returnc;}有返回值函數(shù)無返回值函數(shù)voidprintstar(

){printf("******\n");}voidpstar(intn){intifor(i=1;i<=n;i++)printf("*");printf("\n");}8函數(shù)的定義一般形式

類型標識符函數(shù)名(參數(shù)列表)

{聲明部分執(zhí)行部分}說明類型標識符：函數(shù)返回值(函數(shù)值)的類型函數(shù)名：函數(shù)的標識，用以區(qū)分于其它函數(shù)。參數(shù)列表：與主調(diào)函數(shù)之間傳遞的數(shù)據(jù)。

聲明部分：聲明函數(shù)中用到的其它數(shù)據(jù)。

執(zhí)行部分：完成函數(shù)功能的語句。9函數(shù)定義—函數(shù)參數(shù)參數(shù)的作用從主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。什么時候需要參數(shù)

什么樣的數(shù)據(jù)作為參數(shù)

完成函數(shù)指定功能時所需的原始數(shù)據(jù)參數(shù)怎樣說明

參數(shù)類型1

參數(shù)名1,參數(shù)類型2

參數(shù)名2,......如：計算兩個自然數(shù)a和b的最大公約數(shù)。

a和b的值。如：計算兩個自然數(shù)a和b的最大公約數(shù)。

inta,intb10函數(shù)定義—返回值(函數(shù)值）函數(shù)值的作用從被調(diào)函數(shù)向主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)什么時候需要函數(shù)值需要向主調(diào)函數(shù)反饋數(shù)據(jù)如何實現(xiàn)返回值

return表達式（return(表達式)）return語句的執(zhí)行過程求解表達式的值；將值傳遞給主調(diào)函數(shù)；結束函數(shù)的執(zhí)行。11函數(shù)定義—無參、無返回值函數(shù)

實例：打印輸出如下圖形****************分析功能確定，不需從主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)

無參無需向主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)

無返回值

voidphoto(){inti,j;for(i=1;i<=4;i++){for(j=1;j<i;j++)printf("");for(j=1;j<=7-2*(i-1);

j++)printf("*");printf("\n");}}12函數(shù)定義—無參、無返回值函數(shù)一般形式

類型標識符函數(shù)名(參數(shù)列表)

{聲明部分執(zhí)行部分}一般形式

void函數(shù)名()

{聲明部分執(zhí)行部分}voidphoto(){inti,j;for(i=1;i<=4;i++){for(j=1;j<i;j++)printf("");for(j=1;j<=7-2*(i-1);j++)printf("*");printf("\n");}}13函數(shù)定義—有參、無返回值函數(shù)實例：打印若干連續(xù)的星號。*****…*分析星號的數(shù)量需從主調(diào)函數(shù)傳遞；

有參數(shù)打印輸出，無需向主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；

無返回值。voidpstar(intn){inti;for(i=1;i<=n;i++)printf("*");printf("\n");}14函數(shù)定義—有參、無返回值函數(shù)一般形式

類型標識符函數(shù)名(參數(shù)列表)

{聲明部分執(zhí)行部分}一般形式

void函數(shù)名(類型名參數(shù)名…)

{聲明部分執(zhí)行部分}voidpstar(intn){inti;for(i=1;i<=n;i++)printf("*");printf("\n");}15函數(shù)定義—無參、有返回值函數(shù)實例：計算5!值分析初始值確定，不需從主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；

無參數(shù)功能是計算，需要向主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；

有返回值intfun(){inti,s=1;for(i=1;i<=5;i++)s=s*i;returns;}16函數(shù)定義—無參、有返回值函數(shù)intfun(){inti,s=1;for(i=1;i<=5;i++)s=s*i;

returns;}一般形式

類型標識符函數(shù)名(參數(shù)列表)

{聲明部分執(zhí)行部分}一般形式

類型名

函數(shù)名()

{聲明部分執(zhí)行部分}17函數(shù)定義—有參、有返回值函數(shù)實例：求兩個自然數(shù)的最大公約數(shù)。分析

計算所需的數(shù)據(jù)需從主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；有參數(shù)，兩個，整型計算數(shù)值，需向主調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；有返回值，整型intgac(inta,intb){intr;r=a%b;while(r!=0){a=b;

b=r;

r=a%b;}returnb;}18函數(shù)定義—有參、有返回值函數(shù)intgac(inta,intb){intr;r=a%b;while(r!=0){a=b;

b=r;

r=a%b;}

returnb;}一般形式

類型標識符函數(shù)名(參數(shù)列表)

{聲明部分執(zhí)行部分}一般形式類型名函數(shù)名(類型名參數(shù)名…)

{聲明部分執(zhí)行部分}19函數(shù)定義函數(shù)定義的格式類型標示符函數(shù)名(形式參數(shù)表)

{函數(shù)體}例：int

sqare(intn)

{returnn*n;}參數(shù)有參函數(shù)各參數(shù)用逗號分隔，與變量說明方法相似無參函數(shù)“形式參數(shù)表”可以為空，也可用void返回值有返回值函數(shù)1、“類型標示符”說明返回值的類型，為int時可以省略，但不提倡2、“函數(shù)體”中必須有：return表達式;3、函數(shù)的返回值應與“類型標示符”的說明一致，

兼容的轉(zhuǎn)換，不兼容的發(fā)生編譯錯誤無返回值函數(shù)1、“類型標示符”必須為void2、“函數(shù)體”中可以有：return;

也可不用2021函數(shù)間數(shù)據(jù)的傳遞方法形式參數(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大多數(shù)情況下，主調(diào)函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞的關系。在不同的函數(shù)之間傳遞數(shù)據(jù)，可以使用的方法：參數(shù)：通過形式參數(shù)和實際參數(shù)返回值：用return語句返回計算結果全局變量：外部變量22調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞#include<stdio.h>intmax(intx,inty)/*定義有參函數(shù)max*/{ intz; z=x>y?x:y; returnz;}voidmain(){ inta,b,c; scanf("%d,%d",&a,&b); c=max(a,b); printf("Maxis%d",c);}23調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞#include<stdio.h>voidmain(){ intmax(intx,inty)；/*對max函數(shù)的聲明*/ inta,b,c; scanf("%d,%d",&a,&b); c=max(a,b); printf("Maxis%d",c);}intmax(intx,inty)/*定義有參函數(shù)max*/{ intz; z=x>y?x:y; returnz;}函數(shù)的返回值通過return語句獲得函數(shù)中可有多個return語句注意返回值的類型函數(shù)返回值類型和return不一致怎么辦？以函數(shù)返回值類型為準（轉(zhuǎn)換）函數(shù)沒有return也會有返回值但沒有意義不返回值就明確用void2425關于形參與實參的說明在定義函數(shù)中指定的形參，在未出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時，不占內(nèi)存中的存儲單元。只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，函數(shù)中的形參才被分配內(nèi)存單元。在調(diào)用結束后，形參所占的內(nèi)存單元也被釋放。實參可以是常量、變量或表達式，如：

max(3,a+b);

但要求它們有確定的值。在調(diào)用時將實參的值賦給形參。在被定義的函數(shù)中，必須指定形參的類型。實參與形參的類型應相同或賦值兼容。26關于形參與實參的說明在Ｃ語言中，實參向?qū)π螀⒌臄?shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，單向傳遞，只由實參傳給形參，而不能由形參傳回來給實參。在內(nèi)存中，實參單元與形參單元是不同的單元。函數(shù)調(diào)用#include<stdio.h>voidmain(){floatadd(floatx,floaty)；floata,b,c；

scanf(“%f,%f“,&a,&b)；

c=add(a,b);printf(“sumis%f\n“,c);}floatadd(floatx,floaty)

{floatz;z=x+y；

return(z);}

27函數(shù)調(diào)用1.調(diào)用函數(shù)應具備的條件

(1)被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)存在的庫函數(shù)或自定義函數(shù)。

(2)調(diào)用庫函數(shù)時，應在本程序文件開始，用#include使用命令將調(diào)用的庫函數(shù)信息包含到本程序文件中。

(3)調(diào)用自定義函數(shù)，自定義函數(shù)與主調(diào)函數(shù)在同一文件中，應主調(diào)函數(shù)的聲明部分對被調(diào)用函數(shù)作聲明。28函數(shù)調(diào)用—函數(shù)聲明及原型2.函數(shù)聲明作用：把被調(diào)用函數(shù)的名字、類型、形參的類型及數(shù)量順序通知編譯系統(tǒng)，以便在調(diào)用該函數(shù)時進行對照、檢查。聲明方式：使用函數(shù)原型。3.函數(shù)原型(1)形式：

函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)類型1，參數(shù)類型2，...);

函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)類型1參數(shù)名1，floatadd(float,float);floatadd(floatx,floaty);如果被調(diào)函數(shù)在出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，可不必聲明。29函數(shù)調(diào)用—一般形式1.形式

函數(shù)名

(實參列表

)2.說明(1)實參常量:add(2,4)變量:add(x,y)表達式:add(x+2,y+1)(2)無參函數(shù)調(diào)用函數(shù)名()#include<stdio.h>voidmain(){floatadd(floatx,floaty);

floata,b,c；

scanf(“%f,%f”,&a,&b)；

c=add(a,b);printf(“sumis%f\n“,c);}floatadd(floatx,floaty)

{floatz;z=x+y；

return(z);}

30函數(shù)調(diào)用—一般形式(3)實參與形參的對應

數(shù)量順序類型(4)數(shù)據(jù)傳遞實參必須有確定值；將實參值傳遞給形參。#include<stdio.h>voidmain(){floatadd(floatx,floaty);

floata,b,c；

scanf(“%f,%f”,&a,&b)；

c=sub(a,b);printf(“sumis%f\n”,c);}floatsub(floatx,floaty)

{floatz;z=x-y；

return(z);}

31函數(shù)調(diào)用—一般過程多函數(shù)程序的執(zhí)行過程1）從主函數(shù)開始執(zhí)行2）執(zhí)行函數(shù)調(diào)用時計算實參值；形實結合：給形參分配空間，將實參值存儲其中3）執(zhí)行被函數(shù)4）被調(diào)函數(shù)執(zhí)行結束時，返回主調(diào)函數(shù)；5）繼續(xù)執(zhí)行主調(diào)函數(shù)32函數(shù)調(diào)用—一般過程main()fun()返回①②④⑥⑦計算實參形實結合③返回到調(diào)用位置⑤調(diào)fun()結束33函數(shù)調(diào)用—一般過程實參求值順序自左至右自右至左如果按自左至右順序求實參的值，則函數(shù)調(diào)用相當于f(2,2)。如果按自右至左順序求實參的值，則函數(shù)調(diào)用相當于f(3,2)

。

對于函數(shù)調(diào)用inti=2,p;p=f(i,i++);34函數(shù)調(diào)用—一般過程#include<iostream.h>voidSwap(inta,intb){ intt; t=a; a=b; b=t;}voidmain(){ intx=5,y=10;

Swap(x,y); printf(“x=%d,y=%d”,x,y);}x5y10a

b

510t5105x=5y=10結論：實參向形參的數(shù)據(jù)傳遞是:

單向值傳遞35函數(shù)的調(diào)用—調(diào)用的方式１．函數(shù)語句把函數(shù)調(diào)用作為一個語句。如printstar()，這時不要求函數(shù)帶回值，只要求函數(shù)完成一定的操作。

要求：無返回值函數(shù)２．函數(shù)表達式函數(shù)出現(xiàn)在一個表達式中，這種表達式稱為函數(shù)表達式。

要求：有返回值函數(shù)。36函數(shù)的調(diào)用—嵌套調(diào)用嵌套調(diào)用函數(shù)：在調(diào)用一個函數(shù)的過程中，又調(diào)用另一個函數(shù)。37函數(shù)的調(diào)用—嵌套調(diào)用例：輸入兩個整數(shù)，求平方和。函數(shù)1：求一個數(shù)的平方。參數(shù)：一個a。返回值：a2函數(shù)2：求兩個數(shù)的平方和。參數(shù)：2個過程：調(diào)用函數(shù)1，求每個的平方值；返回值：兩個數(shù)的平方和。主函數(shù)：讀入兩個數(shù)，調(diào)用函數(shù)2，輸出兩個數(shù)的平方和。38函數(shù)的調(diào)用—嵌套調(diào)用#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,c;intfun2(intx,inty);scanf(“%d%d”,&a,&b);c=fun2(a,b);printf(“%d",c);}intfun2(intx,inty){intfun1(intm);intc;c=fun1(x)+fun1(y);returnc;}intfun1(intm){return(m*m);}39函數(shù)的調(diào)用—遞歸調(diào)用函數(shù)的遞歸調(diào)用：在調(diào)用一個函數(shù)的過程中又出現(xiàn)直接或間接地調(diào)用該函數(shù)本身。例：求n!分析：計算n!的公式如下：intfun(intn){if(n<0)return-1;elseif(n==0)return1;elsereturnn*fun(n-1);}40函數(shù)的調(diào)用—遞歸調(diào)用遞歸過程的兩個階段：求4！遞推：

4!=4×3!→3!=3×2!

→

2!=2×1!

→1!=1×0!

→0!=1未知已知回歸：4!=4×3!=24←3!=3×2!=6←2!=2×1!=2←1!=1×0!=1←0!=1未知已知41函數(shù)的調(diào)用—遞歸調(diào)用例

:有5個人坐在一起，問第5個人多少歲？

他說比第4個人大2歲。問第4個人歲數(shù)，他說比第3個人大2歲問第3個人,說比第2個人大2歲問第2個人，說比第1個人大2歲問第1個人，他說是10歲。請問第5個人多大?42可以用一個函數(shù)來描述上述遞歸過程：intage(intn)/*求年齡的遞歸函數(shù)*/{ intｃ；/*c用作存放函數(shù)的返回值的變量*/ if(n==1)c=10; elsec=age(n-1)+2; returnc;}用一個主函數(shù)調(diào)用age函數(shù)，求得第5人的年齡。#include<stdio.h>voidmain(){ printf("%d",age(5));}遞歸形式遞歸終止條件修改遞歸條件函數(shù)的調(diào)用—遞歸調(diào)用可用遞歸求解的問題的特點

1)分支結構；

2)至少一個分支的值為確定值；

3)其它分支的求解過程與原問題相同，只是規(guī)?？s小。44Hanoi(漢諾)塔問題古代有一個梵塔，塔內(nèi)有3個座A、B、C，開始時Ａ座上有64個盤子，盤子大小不等，大的在下，小的在上。有一個老和尚想把這64個盤子從A座移到C座，但每次只允許移動一個盤，且在移動過程中在3個座上都始終保持大盤在下，小盤在上。在移動過程中可以利用B座，要求編程序打印出移動的步驟。Hanoi(漢諾)塔問題將n個盤子從Ａ座移到C座可以分解為以下3個步驟：(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上。(2)把A座上剩下的一個盤移到C座上。(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上。(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上ABC(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上ABC(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上ABC(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上ABC(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上ABC(2)把A座剩下的一個盤移到C座上ABC(2)把A座剩下的一個盤移到C座上ABC(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上ABC(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上ABC(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上ABC(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上ABC(3)將n-1個盤從B座借助于A座移到C座上ABCHanoi塔問題的解法分析步驟分類：(1)將n-1個盤從一個座移到另一個座上(n>1)。(2)將1個盤從一個座上移到另一座上。對應程序：(1)voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree) /*將n個盤從one座借助two座，移到three座*/(2)voidmove(charx,chary)/*將盤子從x座移到y(tǒng)座*/Hanoi塔的C語言程序voidmove(charx,chary)/*將盤子從x座移到y(tǒng)座*/{ printf("%c-->%c\n",x,y);}voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree)/*將ｎ個盤從one座借助two座，移到three座*/{ if(n==1)move(one,three);else{ hanoi(n-1,one,three,two); move(one,three); hanoi(n-1,two,one,three); }}Hanoi塔的C語言程序#include<stdio.h>voidmain(){ intm; printf("inputthenumberofdiskes:"); scanf("%d",&m); printf("Thesteptomoveing%ddiskes:\n",m); hanoi(m,'A','B','C');}全局變量和局部變量#include<stdio.h>inta,b;voidfun(){a=100;b=200;}voidmain(){inta=5,b=7;fun();printf("%d%d\n",a,b);}分析程序運行結果全局變量局部變量62全局變量和局部變量局部變量在函數(shù)（復合語句）內(nèi)部定義的變量。全局變量在函數(shù)外部定義的變量。兩種變量的區(qū)別作用域不同(作用域:變量可以被使用的范圍)

全局變量：定義點至源程序文件結束。局部變量：定義點至本函數(shù)（復合語句）結束63全局變量和局部變量#include"stdio.h"voidmain(){inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);if(a<b){intt;t=a;a=b;b=t;}printf("%d,%d\n",a,b);}#include<stdio.h>

inta,b;voidfun(){a=100;b=200;}voidmain(){inta=5,b=7;fun();printf("%d%d\n",a,b);}64全局變量和局部變量#include<iostream.h>intx=5,y=10;voidSwap(){ intt; t=x; x=y; y=t;}voidmain(){ Swap(); printf(“x=%d,y=%d”,x,y);}分析程序運行結果65全局變量和局部變量關于局部變量(1)主函數(shù)中定義的變量(m,n)也只在主函數(shù)中有效,主函數(shù)不能使用其他函數(shù)中定義的變量。(4)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,互不干擾。(2)形式參數(shù)也是局部變量。(3)在一個函數(shù)內(nèi)部,可以在復合語句中定義變量,這些變量只在本復合語句中有效,。66全局變量和局部變量關于全局變量全局變量可以在函數(shù)之間定義

作用域從聲明點開始至源文件尾結束(4)在不必要時不要使用全局變量:(2)全局變量可以與局部變量同名

作用域重疊時，局部變量可見。(3)使用全局變量可以在不同的函數(shù)中傳遞數(shù)據(jù)。(5)全局變量定義時，若不初始化，值為0.67重新認識一下變量的定義變量定義格式:

[存儲類型]數(shù)據(jù)類型變量表;變量的存儲類型auto -----自動型register-----寄存器型static ------靜態(tài)型extern-----外部型變量的存儲類別變量的存儲方式靜態(tài)存儲方式：在程序運行期間由系統(tǒng)分配固定的存儲空間。

如：全局變量動態(tài)存儲方式：在程序運行期間根據(jù)需要進行動態(tài)的分配存儲空間。如：形式參數(shù)程序存儲空間的組成:程序區(qū):存儲程序靜態(tài)存儲區(qū)：存儲靜態(tài)變量動態(tài)存儲區(qū)：存儲動態(tài)變量69變量的存儲類別局部變量的存儲類別靜態(tài)局部變量：

使用static定義的變量

在靜態(tài)存儲區(qū)分配空間。自動變量：

未用static定義的變量在動態(tài)存儲區(qū)分配空間。寄存器變量：#include<stdio.h>intf(inta){autointb=0;

staticintc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}voidmain(){inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf("%d",f(a));}70變量的存儲類別#include<stdio.h>voidmain(){

intfac(intn);inti;

for(i=1;i<=5;i++)

printf（“%d\n”,fac(i));}intfac(intn){

staticintf=1;

f=f*n;

return(f);

}分析程序運行結果71變量的存儲類別關于靜態(tài)局部變量對靜態(tài)局部變量是在編譯時賦初值的，即只賦初值一次。如定義靜態(tài)局部變量時不賦初值，編譯時自動賦初值０（或空格）。靜態(tài)局部變量在函數(shù)調(diào)用結束后仍然存在，但其他函數(shù)不能引用它的。72變量的存儲類別全局變量的存儲類別外部變量：

用extern聲明的全局變量。

用于擴展全局變量的使用域靜態(tài)外部變量：用static聲明的全局變量。

用于限制全局變量的使用域#include<stdio.h>voidmain(){intmax(int,int);intc;

externA,B;c=max(A,B);printf("%d\n",c);}

intA=13,B=-8;

intmax(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}73在多個文件的程序中聲明外部變量文件file1.c中的內(nèi)容為：/*定義外部變量*/inta;intb;文件file2.c中的內(nèi)容為：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"file1.c"intmain(){ externa,b;a=1,b=2;printf("%d,%d\n",a,b);system("pause");}用static聲明外部變