第三章 模塊化程序設計03.ppt

1、2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,第三章 模塊化程序設計,3.1 模塊化程序設計思想 3.2 函數(shù)定義 3.3 函數(shù)調用 3.4 函數(shù)的原型與聲明 3.5 函數(shù)的嵌套與遞歸 3.6 庫函數(shù) 3.7 變量的作用域與存儲類型 3.8 指針與函數(shù),2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,3.6 庫函數(shù),庫函數(shù)：即系統(tǒng)已經定義好、具有特定功能的函數(shù)。這些函數(shù)可以直接使用，不必重新定義，但使用時需要用#include命令把相應的頭文件包含進來。,輸入輸出函數(shù)（頭文件：stdio.h）： printf( ) scanf( ) getchar( ) putchar( ),數(shù)學函數(shù)（頭文件：ma

2、th.h）： sqrt( ) pow( ) fabs( ) log10( ) log( ),字符串函數(shù)（頭文件：string.h）： strcpy( ) strcat( ) strcmp( ) strlen( ),各函數(shù)的功能見附錄，使用時注意參數(shù)個數(shù)及類型、函數(shù)的返回值。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,3. 變量的作用域與存儲類型,3.7.1 變量的作用域,作用域：指變量能夠起作用的程序范圍,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,1 局部變量,#include int max(int x, int y) int z; if (xy) z=x; else z=y; retu

3、rn(z); void main( ) int a,b,c; scanf(%d%d, ,1、局部變量： 指在一個函數(shù)或復合語句內部（位于一對花括號之間）定義的變量；只在本函數(shù)或復合語句的范圍內有效,x、y、z的有效范圍,a、b、c的有效范圍,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,2、說明： 、main函數(shù)中定義的變量是局部變量，只能在main函數(shù)中使用,、不同函數(shù)中可以使用相同名字的變量，它們占用不同的內存單元，互相獨立 、形式參數(shù)也是局部變量 、復合語句中定義的變量，其作用域只是本復合語句,void main( ) int a, b; int c; c=a+b; ,c在此范圍內有效,a

4、、b在此范圍內有效,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,#include void main( ) int i,a=0; for (i=1; i=2; i+) int a=1; a+; printf(i=%d, a=%dn, i, a); printf(i=%d, a=%dn, i, a); ,i=1, a=2 i=2, a=2 i=3, a=0,EG311.C,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,2 全局變量,1、定義： 全局變量：指在所有函數(shù)外部定義的變量，又稱外部變量 可以為本文件中其它函數(shù)所共用，其有效范圍為：從定義變量的位置開始到本源文件結束,2、例：,2020年8月

5、1日星期六,濟南大學信息學院,#include int p=1, q=5; float f1( int a ) float r ; : int s; int f2( int b , int c ); int sum; : float m, n; void main( ) float x, y; : ,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,3、說明： 、全局變量增加了函數(shù)間的數(shù)據(jù)聯(lián)系； 由于在同一文件中的所有函數(shù)都能使用全局變量, 所以可以利用全局變量從函數(shù)中得到一個以上的返回值,、建議不要過多的使用全局變量,全局變量在程序的執(zhí)行過程中一直占用存儲單元 它使函數(shù)的通用性降低 會降低程序的清

6、晰性,EG312.C,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,、全局變量在定義時如果沒有初始化，它們則會被系統(tǒng)自動初始化為零，而局部變量在定義時不會自動初始化。 、若全局變量與局部變量同名，則在局部變量的作用范圍內，全局變量不起作用,int a=3, b=5; int max(int a, int b) int c; c=ab ? a : b; return(c); void main( ) int a=8; printf(%d, max(a, b) ); ,形參a、b的作用域 全局變量a、b不起作用,局部變量a的作用域 全局變量b的作用域 全局變量a不起作用,EG313.C,2020年8

7、月1日星期六,濟南大學信息學院,3.7.2 變量的存儲類型,變量的存儲類型是指存儲變量值的內存類型。它決定變量何時創(chuàng)建、何時銷毀以及它的值將保存多久。 變量的存儲類型可分為“靜態(tài)存儲”和“動態(tài)存儲”兩種。,靜態(tài)存儲變量通常是在變量定義時就分配存儲單元并一直保持不變，直到整個程序結束。全局變量即屬于此類存儲方式。 動態(tài)存儲變量是在程序執(zhí)行過程中，使用到它時才分配存儲單元，使用完畢立即釋放。如形參，函數(shù)被調用時才分配內存單元，函數(shù)調用完畢立即釋放。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,局部變量的存儲類別：,1、函數(shù)中的局部變量，如不專門聲明或用auto聲明，稱為自動變量或動態(tài)變量。通常au

8、to被省略。在前面各章中所學習到的變量都屬于auto變量。,int b, c=3; float f;,auto int b,c=3; auto float f;,2、局部靜態(tài)變量（static） 函數(shù)被調用時分配內存單元，函數(shù)調用結束后不釋放占用內存單元，直到程序運行結束才釋放存儲單元，即在整個程序的運行中不釋放存儲單元。,static int i,area; static int a10;,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,比較下列兩個程序的輸出結果：,#include void fun(int x) int a=0; a+=2; printf(x=%d,a=%dn,x,a); v

9、oid main( ) int i; for (i=1;i=3;i+) fun(i); ,#include void fun(int x) static int a=0; a+=2; printf(x=%d,a=%dn,x,a); void main( ) int i; for (i=1;i=3;i+) fun(i); ,x=1,a=2 x=2,a=2 x=3,a=2,x=1,a=2 x=2,a=4 x=3,a=6,EG315.C,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,說明：若對變量賦初值，對于自動變量，每次調用都要重新分配內存單元并賦初值；而對于靜態(tài)變量，只執(zhí)行一次，再次調用函數(shù)時不再

10、賦初值而保留上次函數(shù)調用結束時的值；,#include void fun(int x) static int a=0; a+=2; printf(x=%d,a=%dn,x,a); void main( ) int i; for (i=1;i=3;i+) fun(i); ,x=1,a=2 x=2,a=4 x=3,a=6,EG316.C,說明： 對于動態(tài)變量，定義時若不賦值，值不確定 對于靜態(tài)變量，定義時若不賦值，系統(tǒng)自動賦值為0,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,2.6 指針程序設計,1、地址 在計算機中，把內存區(qū)劃分為一個一個的存儲單元，每個單元為一個字節(jié)（位），它們都有一個編號，這

11、個編號就是內存單元的地址。,說明： 1、每個變量都占有各自的內存單元，具有相應的地址 。 2、一個變量所占有的內存單元個數(shù)是由其類型決定的。 3、首地址：變量所占第1個字節(jié)的地址,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,變量的訪問方式 直接訪問：通過變量名或變量名所對應的地址訪問變量的存儲區(qū)，存取其值。,int x; x=3; printf(“x=%dn”, x);,間接訪問：將一個變量的地址存放在另一個變量中 ，使用時先找到后者的地址，再從中取出前者的地址。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,指針變量的概念 存放變量地址的變量, 它用來指向另一個變量。,某個變量的地址,指針變量

12、：存放變量的地址,指向,指針的概念 由于通過地址能找到所需的變量單元，地址象一根針一樣“指向”該變量單元。所以將地址形象的稱為：“指針”。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,指針變量的定義 基類型名 *指針變量名=初始值；,例：int *p; p是指向整型變量的指針變量 float x,*q= r是？,說明 基類型名是指針變量指向的變量的數(shù)據(jù)類型 在變量定義時, * 號表示該變量是指針變量，不可省 ，以和普通變量區(qū)別。 注意：指針變量名是p，而不是*p，*在定義時只是個符號。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,指針變量的賦值 定義指針變量時進行初始化，或使用賦值語句。 指針

13、變量定義后，若不賦值，其值是不確定的(野指針) 兩個運算符 ：取地址運算符。 可作用于一般變量或指針變量 * ：指針運算符（在非定義時）只能作用于指針變量,（使用賦值語句給指針變量賦值） 例：int *p, x; x = 3; p = 把x的地址賦給p, 即p指向x,（定義時初始化） int x, *p=,（通過其它指針賦值） int i, *p1=,（還可以給指針變量附空值） p=NULL；,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,使用指針變量時，需注意的幾個問題： 只能用同類型變量的地址給指針變量賦值 例：int x, *p; p=相同。,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,例

14、：指針變量的賦值操作 #include void main() int a, b; int *p1, *p2; a=100; b=10; p1= ,100,10,a,b,p1,p2,*p1,*p2,結果： 100,10 100,10,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,例-1: #include void main() int a, b; int *p1, *p2; a=100; b=10; p1 = ,100,10,a,b,p1,p2, int *p1= ,100,10,a,b,p1,p2, p= ,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,例2.24 輸入兩個數(shù)，并按從大到小輸出

15、，用指針完成。,一定注意兩種不同的程序設計方法。,重要,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,3.8 指針與函數(shù),例3.10：在主函數(shù)中輸入兩個整數(shù)a和b，編寫函數(shù)交換a、b的值,void main( ) int a,b; printf(Input a,b:); scanf(%d%d, ,#include void swap(int x, int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; ,EG317.C,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,例3.10即： #include void swap(int a, int b) int t; t=a; a=b;

16、 b=t; void main( ) int x5, y10; printf(“交換前：%d, %dn”, x,y); swap(x, y); printf(“結束后：%d, %dn”, x, y); ,10,main,swap,5,10,5,5,10,5,輸出結果: 交換前：5, 10 結束后：5, 10,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,3.8.1 指針作為函數(shù)參數(shù),1、形參：只需要形參前加上一個*即可。 如：void swap(int *pa, int *pb),2、說明 函數(shù)中可以通過形參引用實參的地址，從而可以改變該地址的值，即實參變量的值。,void main( ) in

17、t a; fun( ,void fun(int *pa) *pa=10; ,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,void main( ) int x5, y9; int *p1, *p2; p1 = , t=*a; *a=*b; *b=t; ,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,#include void swap(int *pa, int *pb) int t; t=*pa; *pa=*pb; *pb=t; void main( ) int a, b; printf(Input a, b: ); scanf(%d%d, ,EG322.C,如何通過函數(shù)調用達到改變某個變量的值？ 分三步： 1、在主調函數(shù)中，把該變量的地址作為實參 2、在被調函數(shù)中，用形參（指針）接受該地址 3、在被調函數(shù)中，改變形參（指針）所指向變量的值，而不是形參本身的值（地址）,2020年8月1日星期六,濟南大學信息學院,例：編寫函數(shù)，求三個整數(shù)的和以及平均值。用指針