第3章模塊化程序設(shè)計

1、第3章模塊化程序設(shè)計第3章模塊化程序設(shè)計課題：第3章模塊化程序設(shè)計（1）教學(xué)目標(biāo)1、掌握函數(shù)的定義及其調(diào)用方法。2、理解掌握形式參數(shù)和實際參數(shù)的概念及 使用方法。3、掌握函數(shù)的調(diào)用及嵌套調(diào)用的方法。4、理解函數(shù)的遞歸調(diào)用方法教學(xué) 重點、 難點1、掌握函數(shù)的調(diào)用及嵌套調(diào)用的方法。2、理解函數(shù)的遞歸調(diào)用方法技能 培訓(xùn) 重點、 難點1、掌握函數(shù)的定義。2、掌握函數(shù)的調(diào)用。3、熟悉形式參數(shù)和實際參數(shù)。4、理解和應(yīng)用函數(shù)的返回值。教法案例教學(xué)法學(xué)法思考，討論，練習(xí)鞏固教具 使用投影儀演示或教學(xué)機房學(xué)內(nèi) 容環(huán)H、工丄學(xué)備教師活動丄、生汪活 動導(dǎo)入新課第一章學(xué)習(xí)了 C語言簡單程序 設(shè)計，掌握了解決簡單問題的

2、程序設(shè) 計方法。模塊化程序設(shè)計的思想就是 將一個復(fù)雜的問題分解為若干個簡 單的問題求解。所以，一個較大的應(yīng) 用程序一般由若干個程序模塊組成， 其中有一個是主模塊，每一個模塊都 實現(xiàn)一個特定的功能。在C語言中， 程序模塊是由函數(shù)實現(xiàn)的。一個C語言程序可由一個主函數(shù) （主模塊） 和若干函數(shù)（子程序）構(gòu)成。主函數(shù)調(diào) 用其它函數(shù)，其它函數(shù)也可以互相調(diào) 用。同一個函數(shù)可以被一個或多個函 數(shù)多次調(diào)用。講授新課案例3.1 :定義函數(shù)求平均分/*源程序：案例3_1.c*/（略）1、函數(shù)定義的一般形式（1）無參數(shù)函數(shù)的定義格式 類型標(biāo)識符函數(shù)名（）輸 入 案 例 程 序聲明部分語句用“類型標(biāo)識符”指定函數(shù)值的

3、類型，即函數(shù)返回值的類型。若函數(shù) 沒有帶回函數(shù)值，可以不寫“類型標(biāo) 識符”。（2）有參數(shù)函數(shù)的定義格式類型標(biāo)識符函數(shù)名（形式參數(shù) 表列）聲明部分語句（3）“空函數(shù)”的定義格式 類型說明符函數(shù)名（） 此函數(shù)在調(diào)用時，沒有產(chǎn)生任何 實際作用。2、函數(shù)參數(shù)。在定義函數(shù)時， 函數(shù)名后面括號中的參數(shù)為“形式參 數(shù)”（簡稱“形參”）。在調(diào)用一個函數(shù)時，函數(shù)名后面括號中的參數(shù)（可 以是一個表達(dá)式）稱為頭際參數(shù)（簡稱“實參”）。關(guān)于形參和頭參的說明： 定義函數(shù)中指定的形參，在函 數(shù)未被調(diào)用時，并不占用內(nèi)存中的存 儲單兀。只有在函數(shù)被調(diào)用時，形參 才占用內(nèi)存中的存儲單元。在函數(shù)調(diào) 用結(jié)束后，形參所占的內(nèi)存單元也

4、隨 之被釋放。 實參可以是常量、變量或表達(dá) 式，并要求有確定的值。 在定義函數(shù)時，必須指定形參 的類型。 實參與形參的類型應(yīng)相同或 賦值兼容。 C語言規(guī)定，實參變量對形參 變量的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，即單 向傳遞。只能由實參傳給形參，而不 能由形參傳給實參。實參和形參占用 不同的存儲單元。例如：/* 源程序：3_1_1.c*/ （略）3、函數(shù)的返回值。通過函數(shù)調(diào) 用，使主調(diào)函數(shù)能得到一個確定的 值，這就是函數(shù)的返回值。（1）函數(shù)的返回值是通過 return語句獲得的。return語句的功 能是把被調(diào)用函數(shù)中的一個確定值帶回主調(diào)函數(shù)。（2）函數(shù)值的類型。函數(shù)的返 回值都有確定的類型，在定義函數(shù)時

5、 必須指定函數(shù)返回值的類型。C語言規(guī)定，凡不加類型說明的 函數(shù)，一律自動按整型處理。在定義 函數(shù)時，函數(shù)值的類型一般和return 語句中的表達(dá)式類型 致。（3）如果函數(shù)值的類型和 return語句中的表達(dá)式的類型不一 致時，要以函數(shù)類型為準(zhǔn)。對數(shù)值型 數(shù)據(jù)，可以自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。即函 數(shù)類型決定返回值的類型。（4）為了明確表示“不返回值”， 可以用“ void”定義“無類型”（或 稱“空類型”）。這樣，就保證系統(tǒng)不教 師 可 以 進(jìn) 行 啟 發(fā) 式 提 問 講小結(jié)使函數(shù)帶回任何值。為確保程序正 確，凡是不要求返回函數(shù)值的函數(shù)， 一般疋義為void類型。4、函數(shù)的調(diào)用。函數(shù)調(diào)用的一 般形式是：

6、函數(shù)名(實參表列)；調(diào)用無參數(shù)函數(shù)，可以不寫“實 參表列”，但括號不能省略。如果是 有參數(shù)函數(shù)，實參與形參的個數(shù)應(yīng)相 等，類型應(yīng) 致。當(dāng)實參表列中有多 個實參時，各參數(shù)之間需要用逗號隔 開。頭參與形參按順序一一對應(yīng)傳遞 數(shù)據(jù)。但應(yīng)說明的是，如果實參表列 中有多個實參，那么系統(tǒng)求實參值的 順序是不確疋的，可以按照自左至 右”或“自右至左”的順序求實參的 值。按照函數(shù)在程序中出現(xiàn)的位置 不冋，其調(diào)用方式有以下三種：函數(shù)語句。把函數(shù)調(diào)用作為一 個語句。例如：temp(a);解各功能模塊 函數(shù)表達(dá)式。函數(shù)出現(xiàn)在一個 表達(dá)式中,這種表達(dá)式稱為函數(shù)表達(dá) 式。要求函數(shù)帶回一個確定的值，并 參丁表達(dá)式的運算。

7、例：s=sum( )*10+5;函數(shù)sum是表達(dá)式的部分。 函數(shù)參數(shù)。把函數(shù)調(diào)用作為一 個函數(shù)的實參，例如：aver=average(s);改成： aver=average(sum();后，sum()是 一次函數(shù)調(diào)用，它的值作為函數(shù) average調(diào)用的實參。函數(shù)調(diào)用作為函數(shù)的參數(shù)，實質(zhì) 上也是一種函數(shù)表達(dá)式。函數(shù)的參數(shù) 就是表達(dá)式形式。5、被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原 型。被調(diào)用函數(shù)(在一個函數(shù)中調(diào)用 另一函數(shù))需要具備下列條件：(1) 被調(diào)用的函數(shù)必須是已經(jīng) 存在的函數(shù)(庫函數(shù)或用戶自己定義 的函數(shù))。(2) 如果使用庫函數(shù)，應(yīng)該在本文件開頭用#include命令將調(diào)用 有關(guān)庫函數(shù)所需要的信息

8、“包含”到 文件中。例如：# include vstdi o.h（3）如果用戶使用自己定義的 函數(shù)，而且該函數(shù)與調(diào)用它的函數(shù)（即主調(diào)函數(shù)）在同一個文件中，一 般還應(yīng)該在主調(diào)函數(shù)中對被調(diào)用的 函數(shù)作聲明（向編譯系統(tǒng)聲明將要調(diào) 用此函數(shù)，并將有關(guān)信息通知編譯系 統(tǒng)）。（4）函數(shù)的“定義”是指對函數(shù) 功能的確立，包括指定函數(shù)名，函數(shù) 值類型，行參及其類型，函數(shù)體等。7、函數(shù)的嵌套調(diào)用。8、函數(shù)的遞歸調(diào)用。3、變量按其作用范圍可以分為局 部變量和全局變量。小結(jié)：在C語言中，程序模塊 是由函數(shù)實現(xiàn)的。一個 C語言程序 可由一個主函數(shù)（主模塊）和若干函 數(shù)（子程序）構(gòu)成。主函數(shù)調(diào)用其它函數(shù)，其它函數(shù)也可以

9、互相調(diào)用。案例思考案例思考作業(yè)課題：第3章模塊化程序設(shè)計（2）教學(xué)目標(biāo)1、熟悉變量的存儲屬性2、熟練運用局部變量和全局變量。教學(xué) 重點、 難點熟練運用局部變量和全局變量。技能 培訓(xùn) 重點、 難點1、理解變量的存儲屬性。2、運用變量的存儲屬性編寫程序。教法案例教學(xué)法學(xué)法思考，討論，練習(xí)和鞏固教具 使用投影儀演示或教學(xué)機房學(xué)內(nèi) 容教師活動學(xué) 生 活 動備 注導(dǎo)入變量是對程序中數(shù)據(jù)存儲空間新課的抽象表示。我們在第二章的學(xué)習(xí)中 接觸了數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)類型是變量的 操作屬性。影響變量的使用的還有變 量的存儲屬性。講授新課案例3.2:變量的存儲類別分析 案例 程序 運行 結(jié)果/* /源源程序穀案例例源2序M

10、略例3_2_1.c*/3_2_2.c*/#in clud#in eludemai n()mai n()intfact(int int fact(intn)；n);int n ,k;int n,k;pri ntf(“n=”)printf( “n =輸入 程序 調(diào) 試從案例可以看出，兩個程序只有 一個地方不同，即fact函數(shù)中變量f 的定義。第一個程序是：int f=1;第二個程序是：static int f=1;而結(jié)果卻完全不同。這是變量的 不同存儲類別造成的。1、動態(tài)存儲方式與靜態(tài)存儲方 式。按變量的作用域來劃分將變量分 為全局變量和局部變量。按變量值存 在方式（即生存期）來劃分，可以分 為靜

11、態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式。內(nèi)存中供用戶使用的存儲空間可以分成三個部分，如圖3-5所示：用戶 區(qū)教師程序分可區(qū)析以靜態(tài)討進(jìn)存儲論行區(qū)啟動態(tài)發(fā)存儲式區(qū)提圖3-52、auto變量。函數(shù)中的局部變 量，如不聲明為static存儲類別，都 使用動態(tài)分配技術(shù)。數(shù)據(jù)存儲在動態(tài) 存儲區(qū)中。函數(shù)中的形參和在函數(shù)中 定義的變量（包括在復(fù)合語句中定義 的變量），都屬于auto變量。在調(diào)用 該函數(shù)時系統(tǒng)會給它們分配存儲空 間，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束時就自動釋放這 些存儲空間。因此，這類局部變量稱 為自動變量。程序中大多數(shù)變量屬于問小結(jié)自動變量。自動變量用關(guān)鍵字 auto 作存儲類別的聲明。注：關(guān)鍵字“ auto”可以省略，

12、auto不寫就默認(rèn)為自動存儲類別， 它屬于動態(tài)存儲方式。3、用static聲明局部變量。為 了使函數(shù)中的局部變量的值在函數(shù) 調(diào)用結(jié)束后保留原值，使其占用的存 儲單元不被釋放，以供下次調(diào)用該函 數(shù)時使用。這時就可指定該局部變量 為“靜態(tài)局部變量”。用關(guān)鍵字“static聲明。對靜態(tài)局部變量的說明： 靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲 類別，在靜態(tài)存儲區(qū)域內(nèi)分配存儲單 元。在整個程序運行期間都不被釋 放。而自動變量（即動態(tài)局部變量） 屬于動態(tài)存儲類別，占用動態(tài)存儲區(qū) 空間，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后即被釋放。 靜態(tài)局部變量在編譯時賦初 值，也只賦一次初值。在此后調(diào)用函 數(shù)時，不再賦值，而保留上次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值。對

13、自動變量賦初值， 不是在編譯時進(jìn)行的，而是在函數(shù)調(diào) 用時進(jìn)行的，每調(diào)用一次函數(shù)重新賦 一次初值。 如果在定義局部變量時不賦 初值。靜態(tài)變量在編譯時自動賦初值 0 （對數(shù)值型變量）或空字符（對字 符型變量）；自動變量的值是一個不 確定的值。這是由于每次函數(shù)調(diào)用結(jié) 束后存儲單元已被釋放，下次調(diào)用時 又重新分配存儲單元，而所分配的存 儲單元中的值是不確定的。 雖然靜態(tài)局部變量在函數(shù)調(diào) 用結(jié)束后仍然存在，但其它函數(shù)是不 能引用的。4、egister 變量5、用extern聲明外部變量6、在多文件的程序中聲明外部變 量。7、用static聲明外部變量8、內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)小結(jié)：變量的存儲屬性、說明和應(yīng)用

14、方法。案例思考案例思考作業(yè)習(xí)題課題：第3章模塊化程序設(shè)計（3）教學(xué) 目標(biāo)1、了解模塊化程序設(shè)計思想。2、熟練運用局部變量和全局變量。3、理解內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)的概念。教學(xué) 重點、 難點1、熟練運用局部變量和全局變量。2、模塊化程序設(shè)計技能 培訓(xùn) 重 點、 難點1、了解模塊化程序設(shè)計的思想2、掌握宏定義、“文件包含”處理命令教法案例教學(xué)法學(xué)法思考，討論，練習(xí)和鞏固教具 使用投影儀演示或教學(xué)機房學(xué)內(nèi) 容教師活動學(xué) 生 活 動備 注導(dǎo)入新課在程序設(shè)計中，通常將一些常用 的功能模塊編寫成函數(shù)，放在函數(shù)庫 中，以供調(diào)用。充分使用庫函數(shù)，可 以減少編寫程序的工作量。本章主要 介紹如何使用函數(shù)實現(xiàn)C語言的模

15、 塊化程序設(shè)計功能。講授新課案例3.3:學(xué)籍管理系統(tǒng)的 框架函數(shù)/*源程序：案例3_3.c*# include vstdi o.h# include vcon io.hmain()void create();void search();void print();void input();void output();void search_num();void search_name();void search_class();void print_num();void print_class(); void print_score(); int select;while(1) clrscr()

16、;printf( nnttt 學(xué)生信 息管理系統(tǒng)nn);printf(tt1-學(xué)生信息 庫建立n);printf(tt2-學(xué)生信 息查詢n);printf(tt3-學(xué)生信 息輸出n);printf(tt0-結(jié)束 n);printf(tt 請輸入你 的選擇(0-3):);scanf(%d, &select); switch(select) 分case 1:create();析break;討case 2:search();論教break;師case 3: print();可break;以case 0:exit(0);進(jìn)行啟發(fā)1、案例中函數(shù)調(diào)用關(guān)系式2、“文件包含處理命令。提所謂“文件包含”處理是指

17、一個 源文件可以將另一個源文件（頭文 件）的全部內(nèi)容包含進(jìn)來。頭文件通 常以“ .h”為后綴，也可用“ c”為 后綴或者沒有后綴。但用h作后綴更能表示此文件的性質(zhì)。頭文件除 了可以包括函數(shù)原型和宏定義外，也 可以包括結(jié)構(gòu)體類型定義和全局變 量定義等。C語言提供了 #include命 令用來實現(xiàn)“文件包含”的操作?！拔膯柨偨Y(jié)件包含”可以減少程序設(shè)計人員的重 復(fù)勞動。其一般格式為：#include文件名”或#include墳件名案例中用到scanf和printf函 數(shù)，其函數(shù)原型在頭文件stdio.h中， 只要用“文件包含”處理命令：# include 3、C語言提供的預(yù)處理功 能：宏定義、文件包含和條件編譯（1）、宏定義不帶參數(shù)的宏定義用一個指定的標(biāo)識符（即名字） 來代表一個字符串，它的一般格式 為：# define標(biāo)識符字符串帶參數(shù)的宏定義。其定義的一 般格式為：# define標(biāo)識符（參數(shù)表） 字符串字符串中包含參數(shù)表中的參數(shù)，（2）、條件編譯。 般情況下， 源程序中所有程序行都進(jìn)行編譯。但 是，有時