1、第第4章章 函數(shù)函數(shù) 本章導(dǎo)讀 l掌握掌握 C C 語言中常見的內(nèi)置函數(shù)語言中常見的內(nèi)置函數(shù) l理解函數(shù)原型和函數(shù)的返回值理解函數(shù)原型和函數(shù)的返回值 l熟練掌握自定義函數(shù)的定義和調(diào)用熟練掌握自定義函數(shù)的定義和調(diào)用 l理解變量的作用域理解變量的作用域 l理解變量的存儲類型理解變量的存儲類型 l理解參數(shù)傳遞的方式：傳值理解參數(shù)傳遞的方式：傳值 l預(yù)處理指令預(yù)處理指令 l宏定義宏定義 l條件編譯條件編譯 函數(shù)的優(yōu)點函數(shù)的優(yōu)點 void main() : if(xy) max1=x; else max1=y; if(ab) max2=a; else max2=b : 重復(fù)多次的同一 計算類型 void

2、 main() : max1=max(x,y); max2=max(a,b); : int max(int a,int b) int res; res=a b ? a : b; return res; 函數(shù) 主程序 ans 函數(shù)可以把相對獨立的某個功能抽象出來，使之成為 程序中的一個獨立實體。可以在同一個程序或其他程 序中多次重復(fù)使用 函數(shù)的優(yōu)點函數(shù)的優(yōu)點 （1）使程序變得更簡短而清晰；）使程序變得更簡短而清晰； （2）提高了代碼的重用性；）提高了代碼的重用性； （3）有利于程序維護(hù)；）有利于程序維護(hù)； （4）可以提高程序開發(fā)的效率。）可以提高程序開發(fā)的效率。 常見內(nèi)置函數(shù)常見內(nèi)置函數(shù) 函數(shù)的

3、定義與調(diào)用函數(shù)的定義與調(diào)用 一、定義一、定義 函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的定義與調(diào)用 二、函數(shù)的調(diào)用二、函數(shù)的調(diào)用 調(diào)用形式：調(diào)用形式： 函數(shù)名函數(shù)名(實參表實參表) l例例 1 int f(int a, int b) l int c; l if(ab) c=1; l else if(a=b) c=0; l else c=-1; l return(c); l lmain() l int i=2,p; l p=f(i, i+); l printf(%d,p); l 函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的定義與調(diào)用 三、函數(shù)的參數(shù)及傳遞方式三、函數(shù)的參數(shù)及傳遞方式 l形式參數(shù)：定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名。形式參

4、數(shù)：定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名。 l實際參數(shù)：調(diào)用函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的表達(dá)式。實際參數(shù)：調(diào)用函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的表達(dá)式。 說明：實參必須有確定的值，形參必須指定類型，形參與實參類型一致， 個數(shù)相同，若形參與實參類型不一致，自動按形參類型轉(zhuǎn)換 函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換，形參在函數(shù)被調(diào)用前不占內(nèi)存，函數(shù)調(diào)用時為形參分配內(nèi)存， 調(diào)用結(jié)束時內(nèi)存釋放。 函數(shù)的定義與調(diào)用函數(shù)的定義與調(diào)用 l函數(shù)參數(shù)的傳遞方式函數(shù)參數(shù)的傳遞方式 l傳值調(diào)用傳值調(diào)用 l例例2 參數(shù)傳遞示例參數(shù)傳遞示例 l#include ls a,int b) l int temp; l temp=a; a=b; b=temp; l p

5、rintf(“in sn”); l printf(a=%d,tb=%dn,a,b); l lmain() l int x=7,y=11; l printf(“in main function, before s n”); l printf(x=%d,ty=%dn,x,y); l s); l printf(“in main function, after s n”); l printf(x=%d,ty=%dn,x,y); l 運行結(jié)果： in main function, before s x=7, y=11 in s a=11, b=7 in main function, after s x=

6、7, y=11 內(nèi)存空間 main swap x y a b 7 11 7 11 本例參數(shù)的傳遞采用了傳遞值調(diào)用 的方式。子函數(shù)swap的作用是交 換a、b的值，但在調(diào)用函數(shù)main 中，x、y的值依然保持不變。這是 因為傳值調(diào)用僅僅將實參x、y的值 拷貝到swap的形參a、b中，在 swap中交換的是形參a、b的值， 并未影響到main中相應(yīng)實參的值。 如果希望swap中形參的操作能夠 影響到main中實參的值，可以使用 傳地址調(diào)用（見后續(xù)章節(jié)）。 l函數(shù)的形參與實參有如下特點：函數(shù)的形參與實參有如下特點： l（1 1）形參變量只有在被調(diào)用時才分配內(nèi)存單元，在調(diào)用結(jié)束時，即）形參變量只有在被

7、調(diào)用時才分配內(nèi)存單元，在調(diào)用結(jié)束時，即 刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此，形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效。函數(shù)調(diào)刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此，形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效。函數(shù)調(diào) 用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形參變量；用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形參變量； l（2 2）實參可以是常量、變量、表達(dá)式、函數(shù)等，無論實參是何種類）實參可以是常量、變量、表達(dá)式、函數(shù)等，無論實參是何種類 型的量，在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時，它們都必須具有確定的值，以便把這些型的量，在進(jìn)行函數(shù)調(diào)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(yīng)預(yù)先用賦值，輸入等辦法使實參獲得確定值；值傳送給形參。因此應(yīng)預(yù)先用賦值，輸入等辦法

8、使實參獲得確定值； l（3 3）實參和形參在數(shù)量上，類型上，順序上應(yīng)嚴(yán)格一致，否則會發(fā)）實參和形參在數(shù)量上，類型上，順序上應(yīng)嚴(yán)格一致，否則會發(fā) 生類型不匹配的錯誤；生類型不匹配的錯誤； l（4 4）函數(shù)調(diào)用中發(fā)生的數(shù)據(jù)傳送是單向的。即只能把實參的值傳送）函數(shù)調(diào)用中發(fā)生的數(shù)據(jù)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。給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實參。 因此在函數(shù)調(diào)用過因此在函數(shù)調(diào)用過 程中，形參的值發(fā)生改變，而實參中的值不會變化。程中，形參的值發(fā)生改變，而實參中的值不會變化。 返回語句：返回語句： l形式：形式： return(表達(dá)式表達(dá)式)； l 或

9、或 return 表達(dá)式表達(dá)式; l 或或 return; l功能：使程序控制從被調(diào)用函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)中，同時功能：使程序控制從被調(diào)用函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)中，同時 把返回值帶給調(diào)用函數(shù)。把返回值帶給調(diào)用函數(shù)。 l說明：說明： l（1）函數(shù)至多可以返回一個值，不能返回多個值；）函數(shù)至多可以返回一個值，不能返回多個值； l（2）返回值的數(shù)據(jù)類型必須與函數(shù)原型中返回值的數(shù)據(jù)）返回值的數(shù)據(jù)類型必須與函數(shù)原型中返回值的數(shù)據(jù) 類型匹配；類型匹配； l（3）當(dāng)遇到）當(dāng)遇到 return 語句時，函數(shù)執(zhí)行將終止。程序控制語句時，函數(shù)執(zhí)行將終止。程序控制 流將立即返回調(diào)用函數(shù)。流將立即返回調(diào)用函數(shù)。 函數(shù)的返回

10、值函數(shù)的返回值 函數(shù)的原型函數(shù)的原型 l對使用被調(diào)用函數(shù)的要求：對使用被調(diào)用函數(shù)的要求： l（1 1）必須是已存在的函數(shù)；）必須是已存在的函數(shù)； l（2 2）庫函數(shù)）庫函數(shù): #include : #include .h； l（3 3）用戶自定義函數(shù)）用戶自定義函數(shù): : 函數(shù)類型原型說明。函數(shù)類型原型說明。 l函數(shù)原型說明在形式上與函數(shù)頭部類似，最后加一個分號。原型說明函數(shù)原型說明在形式上與函數(shù)頭部類似，最后加一個分號。原型說明 中參數(shù)表里的參數(shù)名可以不寫（只寫參數(shù)類型）。中參數(shù)表里的參數(shù)名可以不寫（只寫參數(shù)類型）。 l函數(shù)聲明一般形式：函數(shù)聲明一般形式： l函數(shù)類型函數(shù)類型 函數(shù)名函數(shù)名(

11、 (形參類型形參類型 形參名形參名,. );,. ); l或或 函數(shù)類型函數(shù)類型 函數(shù)名函數(shù)名();(); l作用：告訴編譯系統(tǒng)函數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)及類型，以便檢驗。作用：告訴編譯系統(tǒng)函數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)及類型，以便檢驗。 l注意：函數(shù)定義與函數(shù)聲明不同。定義是指對函數(shù)功能的確立，從無注意：函數(shù)定義與函數(shù)聲明不同。定義是指對函數(shù)功能的確立，從無 到有對函數(shù)進(jìn)行規(guī)劃，而聲明是對已經(jīng)存在的函數(shù)進(jìn)行說明并通知給到有對函數(shù)進(jìn)行規(guī)劃，而聲明是對已經(jīng)存在的函數(shù)進(jìn)行說明并通知給 編譯系統(tǒng)，便于編譯工作順利完成。編譯系統(tǒng)，便于編譯工作順利完成。 l例例3 函數(shù)原型函數(shù)原型 lmain() l float add(

12、float,float); /*function declaration*/ l float a,b,c; l scanf(%f,%f, l c=add(a,b); l printf(sum is %f,c); l lfloat add(float x, float y) l float z; l z=x+y; l return(z); l 函數(shù)定義與函數(shù)聲明不同。定義是指對函數(shù)功能的確立， 從無到有對函數(shù)進(jìn)行規(guī)劃，而聲明是對已經(jīng)存在的函數(shù) 進(jìn)行說明并通知給編譯系統(tǒng)，便于編譯工作順利完成。 函數(shù)的調(diào)用函數(shù)的調(diào)用 l函數(shù)的調(diào)用方式： l嵌套調(diào)用 l遞歸調(diào)用 嵌套調(diào)用 從一個函數(shù)調(diào)用另一個函數(shù)稱為

13、函數(shù)的嵌套調(diào)用 遞歸調(diào)用 l函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫函數(shù)的遞歸函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫函數(shù)的遞歸 調(diào)用。調(diào)用。 遞歸調(diào)用 lC編譯系統(tǒng)對遞歸函數(shù)的自調(diào)用次數(shù)沒有限制；每調(diào)用函編譯系統(tǒng)對遞歸函數(shù)的自調(diào)用次數(shù)沒有限制；每調(diào)用函 數(shù)一次，在內(nèi)存堆棧區(qū)分配空間，用于存放函數(shù)變量、返數(shù)一次，在內(nèi)存堆棧區(qū)分配空間，用于存放函數(shù)變量、返 回值等信息。實際中不是所有的問題都可以采用遞歸調(diào)用回值等信息。實際中不是所有的問題都可以采用遞歸調(diào)用 的方法。只有滿足下列要求的問題才可使用遞歸調(diào)用方法的方法。只有滿足下列要求的問題才可使用遞歸調(diào)用方法 來解決：能夠?qū)⒃械膯栴}化為一個新的問題，而新的問來解決：能夠?qū)⒃?/p>

14、有的問題化為一個新的問題，而新的問 題的解決辦法與原有問題的解決辦法相同，按這一原則依題的解決辦法與原有問題的解決辦法相同，按這一原則依 次地化分下去，最終化分出來的新的問題可以解決。次地化分下去，最終化分出來的新的問題可以解決。 遞歸調(diào)用 例例4 求求n的階乘。的階乘。 l#include llong fac(int n) l long f ; l if(n0) printf(n1) l p(n/2); l p(n%2); l else l printf(“%d”,n); l l 變量的作用域與存儲類型變量的作用域與存儲類型 l變量的作用域 l變量是對程序中數(shù)據(jù)的存儲空間的抽象，必須先定義后

15、使變量是對程序中數(shù)據(jù)的存儲空間的抽象，必須先定義后使 用，定義后其作用范圍是受約束的。變量的有效使用范圍用，定義后其作用范圍是受約束的。變量的有效使用范圍 就是作用域，其規(guī)則是：每個變量僅在定義它的語句塊就是作用域，其規(guī)則是：每個變量僅在定義它的語句塊 （包含下級語句塊）內(nèi)有效（包含下級語句塊）內(nèi)有效 變量的作用域與存儲類型變量的作用域與存儲類型 變量的作用域與存儲類型變量的作用域與存儲類型 l變量的屬性包括：變量的屬性包括： l操作屬性：變量所持有的數(shù)據(jù)的性質(zhì)，又稱數(shù)據(jù)類型；操作屬性：變量所持有的數(shù)據(jù)的性質(zhì)，又稱數(shù)據(jù)類型； l存儲屬性：數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲方式，又稱存儲類型。存儲屬性：數(shù)據(jù)在內(nèi)

16、存中的存儲方式，又稱存儲類型。 l變量定義格式變量定義格式: 存儲類型存儲類型 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 變量表變量表; l變量除作用范圍受約束外，變量值存在的時間也受約束，變量除作用范圍受約束外，變量值存在的時間也受約束， 變量不一定在程序執(zhí)行過程中始終存在，即變量有生存期，變量不一定在程序執(zhí)行過程中始終存在，即變量有生存期， 變量值按（生存期）來分類，變量值按（生存期）來分類， 變量可分為靜態(tài)存儲變量變量可分為靜態(tài)存儲變量 和動態(tài)存儲變量。所謂靜態(tài)存儲方式是指在程序運行期間和動態(tài)存儲變量。所謂靜態(tài)存儲方式是指在程序運行期間 分配固定的存儲空間的方式。動態(tài)存儲方式則是在程序運分配固定的存儲空間的方式

17、。動態(tài)存儲方式則是在程序運 行期間根據(jù)需要進(jìn)行動態(tài)的分配存儲空間的方式。行期間根據(jù)需要進(jìn)行動態(tài)的分配存儲空間的方式。 變量的作用域與存儲類型變量的作用域與存儲類型 l例例6 靜態(tài)變量使用示例靜態(tài)變量使用示例 lvoid display() lstatic int m = 0; l m+; l if (m % 5= 0) l printf(“n”); l else l printf(“ ”); l lvoid main() lint i; l for(i=0;i20;i+) l printf(%d,i); l display(); l l 輸出： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

18、1 12 13 14 15 16 17 18 19 在display中定義了一個靜態(tài)的局部變量m用于換行控制， 由于靜態(tài)局部變量在整個程序運行期有效，存放于其中 的數(shù)據(jù)并不會因為display調(diào)用結(jié)束而釋放，而是一直 存在于m中，這是與動態(tài)變量不同的地方。 預(yù)處理指令預(yù)處理指令 l語言預(yù)處理器是編譯程序的一部分，語言預(yù)處理器是編譯程序的一部分， 它負(fù)責(zé)分析處理幾種特殊的指令，它負(fù)責(zé)分析處理幾種特殊的指令， 這些這些 指令被稱為預(yù)處理指令。指令被稱為預(yù)處理指令。 宏定義 l宏定義語句是將一個標(biāo)識符定義為一個字宏定義語句是將一個標(biāo)識符定義為一個字 符串，符串， 在程序中出現(xiàn)的標(biāo)識符在編譯之在程序中

19、出現(xiàn)的標(biāo)識符在編譯之 前被替換為該字符串，這個過程叫前被替換為該字符串，這個過程叫“宏替宏替 換換”（或宏展開）。（或宏展開）。 宏定義 l帶參數(shù)的宏定義的展開過程：在程序中如帶參數(shù)的宏定義的展開過程：在程序中如 果有帶實參的宏，則按果有帶實參的宏，則按 #define 命令行中命令行中 指定的字符串從左到右進(jìn)行置換。如果串指定的字符串從左到右進(jìn)行置換。如果串 中包含有宏中的形參，則將程序語句中相中包含有宏中的形參，則將程序語句中相 應(yīng)的實參（可以是常量、變量或表達(dá)式）應(yīng)的實參（可以是常量、變量或表達(dá)式） 代替形參，如果宏定義中的字符串中的字代替形參，如果宏定義中的字符串中的字 符不是參數(shù)字符

20、，則保留。符不是參數(shù)字符，則保留。 宏定義 l（1）對帶參數(shù)的宏的展開只是將語句中的）對帶參數(shù)的宏的展開只是將語句中的 宏名后面括號內(nèi)的實參字符串代替宏名后面括號內(nèi)的實參字符串代替#define 命令行中的形參。特別要注意多參數(shù)的情命令行中的形參。特別要注意多參數(shù)的情 況；況； l（2）在宏定義時，在宏名與帶參數(shù)的括弧）在宏定義時，在宏名與帶參數(shù)的括弧 之間不應(yīng)加空格，否則將空格以后的字符之間不應(yīng)加空格，否則將空格以后的字符 都作為替代字符串的一部分。都作為替代字符串的一部分。 宏定義 l例例7 宏展開示例宏展開示例 #define PI 3.1415926 #define S(r) PI*(r)*(r) main() float a,b,area; a=1;b=2; area=S(a+b); printf(“area=%fn”,area); 條件編譯條件編譯 l條件編譯就是根據(jù)外部定義的條件去編譯條件編譯就是根據(jù)外部定義的條件去編譯 不同的程序部分，不同的程序部