C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)：5 函數(shù)

1、第第5章章 函函 數(shù)數(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容計(jì)算圓柱體積計(jì)算圓柱體積數(shù)字金字塔數(shù)字金字塔復(fù)數(shù)運(yùn)算復(fù)數(shù)運(yùn)算 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)為什么要用函數(shù)為什么要用函數(shù)怎樣定義怎樣定義函數(shù)函數(shù)、怎樣、怎樣調(diào)用調(diào)用函數(shù)函數(shù)定義函數(shù)與聲明函數(shù)有何定義函數(shù)與聲明函數(shù)有何區(qū)別區(qū)別函數(shù)的參數(shù)如何確定、參數(shù)如何傳遞函數(shù)的參數(shù)如何確定、參數(shù)如何傳遞簡(jiǎn)單變量作為函數(shù)的參數(shù)時(shí)的參數(shù)傳遞簡(jiǎn)單變量作為函數(shù)的參數(shù)時(shí)的參數(shù)傳遞變量的作用范圍變量的作用范圍- -全局與局部變量全局與局部變量靜態(tài)變量的特點(diǎn)靜態(tài)變量的特點(diǎn)例例5-1：輸入高和半徑，計(jì)算圓柱體體積：輸入高和半徑，計(jì)算圓柱體體積n要求：要求：調(diào)用調(diào)用cylinder ()函數(shù)函數(shù)計(jì)算圓柱

2、體的體積。計(jì)算圓柱體的體積。#include void main( ) double h, r, v; double cylinder (double r, double h); /函數(shù)聲明函數(shù)聲明 scanf (%lf%lf, &r , &h );v = cylinder (r , h );printf (體積體積 = %.3fn, v);double cylinder (double r, double h ) double volume;volume = 3.1415926 * r * r * h; return volume; /* 返回結(jié)果返回結(jié)果 */double

3、cylinder (double r, double h ) double volume;result = 3.1415926 * r * r * h; /* 計(jì)算體積計(jì)算體積 */return volume; /* 返回結(jié)果返回結(jié)果 */n自定義函數(shù)自定義函數(shù)n函數(shù)定義函數(shù)定義n形式參數(shù)說(shuō)明形式參數(shù)說(shuō)明類型類型 函數(shù)名函數(shù)名( ( 形式參數(shù)說(shuō)明形式參數(shù)說(shuō)明 ) ) 函數(shù)體函數(shù)體 類型類型 變量變量1 ,1 ,類型類型 變量變量22注意：注意：不能不能寫(xiě)為寫(xiě)為:double cylinder(double r, h )類型若缺省，類型若缺省，默認(rèn)為默認(rèn)為int型型n說(shuō)明說(shuō)明q若函數(shù)類型若函數(shù)類

4、型不為不為void，則須用，則須用return返回結(jié)果返回結(jié)果(一個(gè)值一個(gè)值)q若若return(表達(dá)式表達(dá)式)中結(jié)果與函數(shù)類型不同，則系統(tǒng)自動(dòng)中結(jié)果與函數(shù)類型不同，則系統(tǒng)自動(dòng)將結(jié)果將結(jié)果按函數(shù)類型按函數(shù)類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。進(jìn)行轉(zhuǎn)換。n函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用q函數(shù)名函數(shù)名(實(shí)參列表實(shí)參列表)n說(shuō)明說(shuō)明q實(shí)參應(yīng)具有確定的值，可為實(shí)參應(yīng)具有確定的值，可為常量常量、變量變量或或表達(dá)式表達(dá)式。q實(shí)參實(shí)參個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)、類型類型和和順序順序須與函數(shù)的形參說(shuō)明保持。須與函數(shù)的形參說(shuō)明保持。問(wèn)題：計(jì)算圓柱體積問(wèn)題：計(jì)算圓柱體積 printf( (max=%d,max(a,b); ; c=max(a, b)*10; m=max

5、( a, max( b, c);.#include double cylinder (double r, double h) double volume; result=3.14*r*r*h; return volume;void main( ) double r, h, v; printf(r,h:); scanf(%lf,%lf,&r, &h); v = cylinder (r, h); printf(體積=%.3lfn, v); rhv函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制n實(shí)例演示：實(shí)例演示：rhvolume12126.286.28 n給被調(diào)用函數(shù)的給被調(diào)用函數(shù)的形參變量

6、形參變量和函數(shù)中定義的局部變量和函數(shù)中定義的局部變量分配內(nèi)存空間分配內(nèi)存空間；n將將實(shí)參值實(shí)參值按照對(duì)應(yīng)的順序關(guān)系按照對(duì)應(yīng)的順序關(guān)系賦給形參變量賦給形參變量；n被調(diào)用函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行；被調(diào)用函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行；n被調(diào)用函數(shù)被調(diào)用函數(shù)返回運(yùn)算結(jié)果返回運(yùn)算結(jié)果；n被調(diào)用函數(shù)的被調(diào)用函數(shù)的形參變量形參變量和其中定義的和其中定義的局部變量局部變量所占所占內(nèi)存內(nèi)存空間被釋放空間被釋放(回收回收)。函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制n函數(shù)函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行軌跡調(diào)用的執(zhí)行軌跡q沿函數(shù)調(diào)用方向深入執(zhí)行，調(diào)用結(jié)束后沿函數(shù)調(diào)用方向深入執(zhí)行，調(diào)用結(jié)束后“原路原路”返回。返回。q例如：例如：void main( ) A( );

7、void A( ) B( ); 函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制函數(shù)調(diào)用的內(nèi)部機(jī)制void B( ) 結(jié)束結(jié)束例題：使用素?cái)?shù)判斷函數(shù)求從例題：使用素?cái)?shù)判斷函數(shù)求從100開(kāi)始的前開(kāi)始的前100個(gè)素?cái)?shù)。個(gè)素?cái)?shù)。#include stdio.h#include math.hint isprime(int n) /判斷整數(shù)判斷整數(shù)n是否為素?cái)?shù)？是否為素?cái)?shù)？ int i,flag=1; /是則返回是則返回1,否則返回否則返回0 if(n2) ; else for(i=2; ; i+)if( n%i=0) flag=0; break; ; void main() int n=100,count=0; while(cou

8、nt100) if( isprime(n) /若若n為素?cái)?shù)為素?cái)?shù) count+;printf(第第%d個(gè)素?cái)?shù)：個(gè)素?cái)?shù)：%dn,count,n); n+; flag=0i=sqrt(n)return flagn函數(shù)原型聲明的作用函數(shù)原型聲明的作用qC語(yǔ)言要求函數(shù)：語(yǔ)言要求函數(shù)：先定義、后使用先定義、后使用；q通知編譯器被調(diào)用函數(shù)的基本信息，以便編譯器能通知編譯器被調(diào)用函數(shù)的基本信息，以便編譯器能進(jìn)行進(jìn)行函數(shù)調(diào)用的合法性檢查函數(shù)調(diào)用的合法性檢查。被調(diào)用函數(shù)的原型聲明被調(diào)用函數(shù)的原型聲明n函數(shù)函數(shù)原型聲明原型聲明的一般形式的一般形式q類型名類型名 函數(shù)名函數(shù)名(形式參數(shù)列表形式參數(shù)列表) ;n函數(shù)原

9、型聲明的位置函數(shù)原型聲明的位置q函數(shù)被調(diào)用之前。函數(shù)被調(diào)用之前。如：如：int IsPrime(int x); 第第5章章 函函 數(shù)數(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容計(jì)算圓柱體積計(jì)算圓柱體積數(shù)字金字塔數(shù)字金字塔復(fù)數(shù)運(yùn)算復(fù)數(shù)運(yùn)算 例例5-5：數(shù)字金字塔：數(shù)字金字塔n輸出如圖所示的數(shù)字金字塔輸出如圖所示的數(shù)字金字塔。n要求：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)pyramid (int n) : 顯示顯示n行行 數(shù)字金字塔數(shù)字金字塔n程序程序#include int main( ) int n; void pyramid (int n ); /函數(shù)聲明函數(shù)聲明 printf(請(qǐng)輸入金字塔的行數(shù)請(qǐng)輸入金字塔的行數(shù)(1-9):); scan

10、f (%d, &n );pyramid( n ); /調(diào)用調(diào)用pyramid()函數(shù)函數(shù)return 0; 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 n分析分析q每次只能顯示每次只能顯示1行，要顯示行，要顯示n行，故使行，故使用循環(huán)用循環(huán)(i=1; i=n; i+)來(lái)實(shí)現(xiàn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)，i 表示表示行號(hào)。行號(hào)。q第第 i 行的內(nèi)容由行的內(nèi)容由空格空格和和數(shù)字?jǐn)?shù)字符號(hào)組成，符號(hào)組成，其中空格其中空格: 個(gè)，字符：個(gè)，字符： 個(gè)。個(gè)。q由于每次只能顯示一個(gè)字符（空格或由于每次只能顯示一個(gè)字符（空格或數(shù)字），所以數(shù)字），所以空格空格和和數(shù)字?jǐn)?shù)字的顯示也需的顯示也需要分別使用循環(huán)來(lái)

11、實(shí)現(xiàn)。要分別使用循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。q每行結(jié)束時(shí)需要顯示一個(gè)每行結(jié)束時(shí)需要顯示一個(gè) 。問(wèn)題：數(shù)字金字塔問(wèn)題：數(shù)字金字塔 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 n - ii換行符換行符void pyramid( int n) n程序程序(續(xù)續(xù))int i, j; for( i=1 ;i=n ; i+ ) /顯示顯示n行行 問(wèn)題：數(shù)字金字塔問(wèn)題：數(shù)字金字塔for( j=1; j= n-i; j+) /顯示空格顯示空格 printf( );for( j=1; j= i; j+) /顯示數(shù)字顯示數(shù)字 printf(%d , );printf(n); /行尾顯示換行行尾顯示換行i不返回值的

12、函數(shù)不需要不返回值的函數(shù)不需要return語(yǔ)句。語(yǔ)句。函數(shù)與模塊化程序設(shè)計(jì)函數(shù)與模塊化程序設(shè)計(jì)n對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，人們常自頂向下將一個(gè)大的對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，人們常自頂向下將一個(gè)大的程序按功能分割成多個(gè)較小的程序按功能分割成多個(gè)較小的功能模塊功能模塊，每個(gè)功能每個(gè)功能模塊又包含模塊又包含1 1到多個(gè)函數(shù)到多個(gè)函數(shù)。mainabcfghdei模塊模塊1 1模塊模塊3 3模塊模塊2 2n模塊化設(shè)計(jì)時(shí)須遵循模塊獨(dú)立性原則模塊化設(shè)計(jì)時(shí)須遵循模塊獨(dú)立性原則q模塊之間通過(guò)參數(shù)傳遞信息，模塊內(nèi)模塊之間通過(guò)參數(shù)傳遞信息，模塊內(nèi)慎用全局變量慎用全局變量。q每個(gè)模塊只有每個(gè)模塊只有一個(gè)入口一個(gè)入口和和一個(gè)出口一

13、個(gè)出口。第第5章章 函函 數(shù)數(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容計(jì)算圓柱體積計(jì)算圓柱體積數(shù)字金字塔數(shù)字金字塔復(fù)數(shù)運(yùn)算復(fù)數(shù)運(yùn)算 問(wèn)題：復(fù)數(shù)運(yùn)算問(wèn)題：復(fù)數(shù)運(yùn)算n要求：要求：分別輸入分別輸入2個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部，用函數(shù)個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部與虛部，用函數(shù) 實(shí)現(xiàn)計(jì)算實(shí)現(xiàn)計(jì)算2個(gè)復(fù)數(shù)之和與之積。個(gè)復(fù)數(shù)之和與之積。n分析分析q若若2個(gè)復(fù)數(shù)分別為：個(gè)復(fù)數(shù)分別為：c1=x1+y1i i , c2=x2+y2i i，q則有：則有：c1+c2 = (x1+x2) + (y1+y2)i ic1*c2 = (x1*x2-y1*y2) + (x1*y2+x2*y1)i i #include float result_r, result_i ; /

14、全局變量，用于保存函數(shù)結(jié)果全局變量，用于保存函數(shù)結(jié)果void complex_add( float r1, float i1, float r2, float i2);void complex_prod( float r1, float i1, float r2, float i2);void main( ) float real1, imag1, real2, imag2; /局部變量局部變量 printf(輸入復(fù)數(shù)輸入復(fù)數(shù)1:); scanf(%f,%f, &real1, &imag1 ); printf(輸入復(fù)數(shù)輸入復(fù)數(shù)2:); scanf(%f,%f, &rea

15、l2, &imag2 ); complex_add(real1, imag1, real2, imag2); /復(fù)數(shù)加法復(fù)數(shù)加法 printf(和值和值=%f+%f i,result_r, result_i); complex_prod(real1, imag1, real2, imag2);/復(fù)數(shù)乘法復(fù)數(shù)乘法 printf(乘積乘積=%f+%f i,result_r, result_i);n程序：程序：?jiǎn)栴}：復(fù)數(shù)運(yùn)算問(wèn)題：復(fù)數(shù)運(yùn)算void complex_add( float r1, float i1, float r2, float i2) result_r = r1 + r2;

16、result_i = i1 + i2;void complex_prod( float r1, float i1, float r2, float i2) result_r = r1 * r2 i1 * i2; result_i = r1 + i2 + r2 * i1;n程序程序(續(xù)續(xù))問(wèn)題：復(fù)數(shù)運(yùn)算問(wèn)題：復(fù)數(shù)運(yùn)算n函數(shù)函數(shù)只能返回一個(gè)值只能返回一個(gè)值，若函數(shù)結(jié)果不止一個(gè)，則可，若函數(shù)結(jié)果不止一個(gè)，則可使用使用全局變量全局變量保存其結(jié)果，從而能在保存其結(jié)果，從而能在被調(diào)用函數(shù)之被調(diào)用函數(shù)之外外通過(guò)全局變量獲得之前的運(yùn)算結(jié)果。通過(guò)全局變量獲得之前的運(yùn)算結(jié)果。局部變量與全局變量局部變量與全局變量n

17、局部變量局部變量q函數(shù)函數(shù)內(nèi)部?jī)?nèi)部定義的變量（包括函數(shù)定義的變量（包括函數(shù)形式參數(shù)形式參數(shù)）。）。q局部變量的有效使用范圍只限于其所在的局部變量的有效使用范圍只限于其所在的函數(shù)內(nèi)函數(shù)內(nèi)。q一個(gè)函數(shù)一個(gè)函數(shù)不能直接訪問(wèn)不能直接訪問(wèn)另一函數(shù)內(nèi)的局部變量，只能另一函數(shù)內(nèi)的局部變量，只能通過(guò)函數(shù)調(diào)用時(shí)的通過(guò)函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞參數(shù)傳遞實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間數(shù)據(jù)的單向單向交流交流( 主調(diào)用函數(shù)主調(diào)用函數(shù)-被調(diào)用函數(shù)被調(diào)用函數(shù) )。q使用局部變量可避免各函數(shù)之間變量的相互干擾，即：使用局部變量可避免各函數(shù)之間變量的相互干擾，即：不同函數(shù)內(nèi)的同名局部變量不同函數(shù)內(nèi)的同名局部變量分別代表不同的對(duì)象。分

18、別代表不同的對(duì)象。qC語(yǔ)言允許在復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)定義僅在該語(yǔ)言允許在復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)定義僅在該復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)有效復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)有效的局部變量。的局部變量。n全局變量全局變量q定義于函數(shù)外定義于函數(shù)外而不屬于任何函數(shù)的變量。而不屬于任何函數(shù)的變量。q全局全局變量變量的有效范圍：的有效范圍：定義的位置開(kāi)始定義的位置開(kāi)始一直到其所在一直到其所在的的文件結(jié)束處文件結(jié)束處。q函數(shù)內(nèi)的函數(shù)內(nèi)的局部變量局部變量可以與函數(shù)外定義的可以與函數(shù)外定義的全局變量同名全局變量同名，但它們分別代表不同的對(duì)象，但它們分別代表不同的對(duì)象，函數(shù)內(nèi)只有局部變量有函數(shù)內(nèi)只有局部變量有效效。q全局變量一般用于表示全局變量一般用于表示多個(gè)函數(shù)可共享多個(gè)

19、函數(shù)可共享的某一數(shù)據(jù)對(duì)的某一數(shù)據(jù)對(duì)象，程序設(shè)計(jì)中要避免濫用全局變量。象，程序設(shè)計(jì)中要避免濫用全局變量。局部變量與全局變量局部變量與全局變量n功能：先輸入操作類型功能：先輸入操作類型(1收入，收入，2支出，支出，0結(jié)束結(jié)束)，再，再輸入操作金額，計(jì)算現(xiàn)金剩余額，經(jīng)多次操作直到輸入操作金額，計(jì)算現(xiàn)金剩余額，經(jīng)多次操作直到輸入操作為輸入操作為0結(jié)束。結(jié)束。n要求：定義并調(diào)用函數(shù)，其中現(xiàn)金收入與現(xiàn)金支出要求：定義并調(diào)用函數(shù)，其中現(xiàn)金收入與現(xiàn)金支出分別用分別用不同函數(shù)實(shí)現(xiàn)不同函數(shù)實(shí)現(xiàn)。n分析：分析：q設(shè)變量設(shè)變量cash保存現(xiàn)金余額值。保存現(xiàn)金余額值。q由于由于cash被主函數(shù)、現(xiàn)金收入與現(xiàn)金支出函數(shù)被

20、主函數(shù)、現(xiàn)金收入與現(xiàn)金支出函數(shù)共用共用，且其在不同函數(shù)中代表著同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，因此令其且其在不同函數(shù)中代表著同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，因此令其為為全局變量全局變量。 例題：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬例題：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬n程序程序例題：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬例題：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬#include float cash; /定義全局變量，保存現(xiàn)金余額定義全局變量，保存現(xiàn)金余額void income(float num) /收入記賬函數(shù)收入記賬函數(shù) cash = cash + num; /改變?nèi)肿兞扛淖內(nèi)肿兞縞ash void expend(float num) /現(xiàn)金支出函數(shù)現(xiàn)金支出函數(shù) cash = cas

21、h - num; / 改變?nèi)肿兞扛淖內(nèi)肿兞縞ashvoid main(void) int choice; float value; cash = 0; /初始金額初始金額=0 printf(0-end, 1-income, 2-expend:); scanf(%d, &choice); / 輸入操作類型輸入操作類型n程序程序(續(xù)續(xù))例例5-8：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬：用函數(shù)實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)記賬while (choice != 0) if (choice = 1 | choice = 2) printf(value:); /輸入操作現(xiàn)金額輸入操作現(xiàn)金額 scanf(%f, &value)

22、; if (choice = 1) income(value); /調(diào)用函數(shù)收入記賬調(diào)用函數(shù)收入記賬 else expend(value); /調(diào)用函數(shù)支出記賬調(diào)用函數(shù)支出記賬 printf(current cash:%.2fn, cash); printf(0-end, 1-income, 2-expend:); scanf(%d, &choice); 變量的生命周期和靜態(tài)局部變量變量的生命周期和靜態(tài)局部變量n變量的生命周期變量的生命周期q變量從定義開(kāi)始分配存儲(chǔ)單元，到運(yùn)行結(jié)束存儲(chǔ)單元變量從定義開(kāi)始分配存儲(chǔ)單元，到運(yùn)行結(jié)束存儲(chǔ)單元被回收的整個(gè)過(guò)程。被回收的整個(gè)過(guò)程。n說(shuō)明說(shuō)明q函數(shù)函數(shù)只有在被調(diào)用時(shí)，其只有在被調(diào)用時(shí)，其局部變量局部變量(含形參含形參)才被分配才被分配存儲(chǔ)單元，調(diào)用結(jié)束時(shí)釋放存儲(chǔ)單元，調(diào)用結(jié)束時(shí)釋放(收回收回)存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元。qmain()函數(shù)函數(shù)中的中的局部變量局部變量從從main()函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行時(shí)分函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行時(shí)分配存儲(chǔ)單元，直到配存儲(chǔ)單元，直到main()函函數(shù)執(zhí)行結(jié)束才釋放。數(shù)執(zhí)行結(jié)束才釋放。q全局變量全局變量與具體與具體函數(shù)無(wú)關(guān)函數(shù)無(wú)關(guān)，它們?cè)?，它們?cè)诔绦驁?zhí)行時(shí)程序執(zhí)行時(shí)就分配就分配存儲(chǔ)單元，直到整個(gè)程序執(zhí)行結(jié)束才釋