第08章 函數(shù)-清華大學C語言

第8章函數(shù)制作人：王敬華第8章：函數(shù)

學習的意義

語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C模塊化程序設(shè)計方法：人們在求解某個復(fù)雜問題時，通常采用逐步分解、分而治之的方法，也就是將一個大問題分解成若干個比較容易求解的小問題，然后分別求解。程序員在設(shè)計一個復(fù)雜的應(yīng)用程序時，往往也是把整個程序劃分成若干個功能較為單一的程序模塊，然后分別予以實現(xiàn)，最后再把所有的程序模塊象達積木一樣裝配起來，這種在程序設(shè)計中分而治之的策略，被稱為模塊化程序設(shè)計方法。子模塊1子模塊2子模塊n學習的意義

功能模塊1功能模塊2功能模塊n……………………軟件項目C語言程序C語言函數(shù)達積木語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C學習的意義

使用函數(shù)，不僅可以實現(xiàn)程序的模塊化，程序設(shè)計得簡單和直觀，提高了程序的易讀性和可維護性。編寫自定義函數(shù)庫。把一些常用的或某些特定功能的程序制作成自己的函數(shù)庫，以供隨時調(diào)用，這樣可以大大減輕日后編寫代碼的工作量。通過對函數(shù)的學習，掌握模塊化程序設(shè)計的理念，為將來進行團隊合作，協(xié)同完成大型應(yīng)用軟件奠定一定的基礎(chǔ)。

學習目標

正確理解函數(shù)在C語言程序設(shè)計中的作用和地位；理解函數(shù)、形參、實參、作用域、生存期的概念；掌握各種函數(shù)的定義、原型聲明和調(diào)用的方法；理解全局變量、局部變量、靜態(tài)變量、靜態(tài)函數(shù)的作用域和生存期；掌握遞歸函數(shù)的編寫規(guī)則；掌握利用工程管理程序的方法；

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第八章函數(shù)C學習內(nèi)容

函數(shù)概述函數(shù)的定義與調(diào)用無參數(shù)無返回值的函數(shù)無參數(shù)有返回值的函數(shù)帶參數(shù)無返回值的函數(shù)帶參數(shù)有返回值的函數(shù)函數(shù)參數(shù)傳遞的傳遞方式變量的作用域和生存期變量的存儲類型函數(shù)的嵌套和遞歸調(diào)用函數(shù)的作用域函數(shù)應(yīng)用綜合舉例本章小結(jié)語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.1函數(shù)概述

1、函數(shù)的概念函數(shù)其實就是一段可以重復(fù)調(diào)用的、功能相對獨立完整的程序段。

C是函數(shù)式語言

必須有且只能有一個名為main的主函數(shù)

C程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始，在main中結(jié)束

函數(shù)不能嵌套定義,可以嵌套調(diào)用2、函數(shù)的分類從用戶角度標準函數(shù)（庫函數(shù)）：由系統(tǒng)提供用戶自定義函數(shù)從函數(shù)形式無參數(shù)無返回值無參數(shù)有返回值

有參數(shù)無返回值

有參數(shù)有返回值使用庫函數(shù)應(yīng)注意：

1、函數(shù)功能

2、函數(shù)參數(shù)的數(shù)目和順序，及各參數(shù)意義和類型

3、函數(shù)返回值意義和類型

4、需要使用的包含文件語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.2函數(shù)的定義和調(diào)用

1、無參數(shù)無返回值的函數(shù)定義格式

void函數(shù)名(void){

變量聲明部分執(zhí)行部分}函數(shù)體空類型，表明函數(shù)無返回值，不可??！表明無參數(shù)，可缺??！必須為合法的標識符函數(shù)用途

此類函數(shù)用于完成某項固定的處理任務(wù)，執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回函數(shù)值。它類似于其它語言的過程。函數(shù)的原型聲明

void函數(shù)名(void)；或void函數(shù)名()；

C語言規(guī)定，對函數(shù)調(diào)用之前必須對其原型加以聲明，否則會出現(xiàn)編譯錯！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C1、無參數(shù)無返回值的函數(shù)函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)名()；注意：不能將這種函數(shù)調(diào)用賦值給任何變量，因為它沒有返回值。調(diào)用時，（）中間不能有void。實例

#include<stdio.h>#include<math.h>voidshowerror();

//聲明showerror函數(shù)的原型voidmain(){

inta;

scanf("%d",&a);while(a<0){

showerror();

scanf("%d",&a);}

printf("sqrt(a)=%.2f\n",sqrt(a));}voidshowerror()

//函數(shù)的定義，無參數(shù)無返回值{

printf("inputerror!\n");//函數(shù)體，沒有聲明變量}調(diào)用showerror函數(shù)

返回

注意：對函數(shù)調(diào)用之前，必須要先聲明或先定義，否則編譯錯!語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C編寫C程序的一般格式

文件包括（如include<stdio.h>等，用于標準庫庫函數(shù)原型聲明）常量定義（根據(jù)需要而定，如#definePI3.1415等）變量定義（根據(jù)需要而定）用戶自定義函數(shù)原型聲明main函數(shù)用戶自定義函數(shù)函數(shù)的返回

形式

①

rerurn(表達式);//有返回值

②

rerutn

表達式;//有返回值

③

return;//無返回值

使程序控制從被調(diào)用函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)中，如果有返回值，同時把返值帶給調(diào)用函數(shù)。

功能

說明函數(shù)中可以有多個return語句。在無返回值的函數(shù)中，return語句的形式只能是第③種形式。

例如：voidshowyes(){charkey;

key=getch();if(toupper(key)!='Y')

return;

printf("YES!");}函數(shù)showyes的功能是：

如果輸入的字符不是'Y'或'y'，則什么都不輸出，直接返回，否則，輸出"YES!"標準庫函數(shù)，其功能是將小寫字符轉(zhuǎn)換成大寫字符

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第八章函數(shù)C2、無參數(shù)有返回值的函數(shù)定義格式

返回值類型符

函數(shù)名(void){

變量聲明部分執(zhí)行部分}函數(shù)體可以為除數(shù)組類型外的任何類型，缺省時，默認為int型表明無參數(shù)，可缺?。”仨殲楹戏ǖ臉俗R符函數(shù)用途

此類函數(shù)用于完成某項固定的處理任務(wù)，執(zhí)行完成后向調(diào)用者返回函數(shù)值。函數(shù)的原型聲明

返回值類型符

函數(shù)名(void)；

或

返回值類型符

函數(shù)名()；語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、無參數(shù)有返回值的函數(shù)函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)名(void)；或變量=函數(shù)名()；實例#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<ctype.h>intsum();voidmain(){

inttot;tot=sum();if(tot==-1)

printf("\nnotselect!\n");else

printf("\ntheresultis:%d\n",tot);}intsum(){

inti,tot=0;charkey;key=getche();if(key!='0'&&key!='1')

return(-1);

for(i=(key=='0')?2:1;i<=100;i+=2)tot+=i;

return(tot);}聲明sum函數(shù)的原型

調(diào)用sum函數(shù)函數(shù)的定義，無參數(shù)有返回值

變量聲明部分函數(shù)sum的功能是：

輸入‘0’：計算1～100之間所有偶數(shù)之和

輸入‘1’：計算1～100之間所有奇數(shù)之和語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、無參數(shù)有返回值的函數(shù)函數(shù)的返回表達式的值即是函數(shù)的返回值；函數(shù)體中一般都包含return（表達式）語句,如果沒有,函數(shù)也會返回一個值。這個值是不可預(yù)知的,將會使程序可能犯有邏輯錯；一般情況下，表達式值的類型應(yīng)與函數(shù)返回值類型一致；當return（表達式）語句中的表達式的類型與函數(shù)的返回值類型不一致時，編譯器將對表達式進行強制類型轉(zhuǎn)換,將表達式的值強制轉(zhuǎn)換成函數(shù)返回值類型,然后返回給調(diào)用者。

格式

rerurn(表達式);或

rerutn

表達式;

說明#include<stdio.h>intsum();voidmain(){

intx;x=sum();

printf(“x=%d\n",x);}intsum(){

inti,tot=0;for(i=1;i<=100;i++)tot+=i;}因sum函數(shù)無return語句，x的值將是無法預(yù)知的！應(yīng)加上returntot;

語句int

func(){floatf=5;f=f/2;return(f);}函數(shù)將返回2，而不是2.5

注意：如果不將函數(shù)調(diào)用賦值給任何變量，它的返回值將被丟棄!

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第八章函數(shù)C3、有參數(shù)無返回值的函數(shù)定義格式

void函數(shù)名(類型符1形參名1,類型符2形參名2,…,類型符n形參名n

){

變量聲明部分執(zhí)行部分}函數(shù)體函數(shù)用途

此類型的函數(shù)主要是根據(jù)形參的值來進行某種事務(wù)的處理。靈活性上要比無形參的函數(shù)強，它更能體現(xiàn)調(diào)用函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系。

函數(shù)的原型聲明

void函數(shù)名(類型符1形參名1,類型符2形參名2,…,類型符n形參名n)；或

void函數(shù)名(類型符1,類型符2,…,類型符n)；形參列表至少要有一項，形參之間要用逗號“，”分開

指明形參類型

不允許對形參賦初值

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第八章函數(shù)C3、有參數(shù)無返回值的函數(shù)函數(shù)調(diào)用

函數(shù)名(實參1，實參2，……，實參n)；

實參可以是常量、變量、表達式、函數(shù)等

注意事項：

(1)實參列表中的實參必須與函數(shù)定義時的形參數(shù)量相同、類型相符。

(2)賦值對應(yīng)關(guān)系：

實參1->形參1

實參2->形參2……

實參n->形參n(3)實參表求值順序（即實參賦值給形參的順序）因系統(tǒng)而定。TC、BC、VC均是自右向左，也就是說最右邊的實參最先賦值給最右邊的形參,最左邊的實參最后賦值給最左邊的形參。但VC與TC、BC在具體賦值時稍有不同，注意它們之間的區(qū)別。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C3、有參數(shù)無返回值的函數(shù)#include<stdio.h>voidcompare(inta,intb);voidmain(){

inti=2;compare(i,i++);

printf("i=%d\n",i);}voidcompare(inta,intb){

printf("a=%db=%d\n",a,b);if(a>b)

printf("a>b\n");elseif(a==b)

printf("a=b\n");else

printf("a<b\n");}i為實參

a、b為形參

原型聲明

a=3b=2a>bi=3運行結(jié)果(在TC或BC下)a=2b=2a=bi=3運行結(jié)果(在VC下)①i2i++2ab實參形參2②i+13③3i2i++2ab實參形參①2②2③i+13語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C4、有參數(shù)有返回值的函數(shù)定義格式

返回值類型符

函數(shù)名(類型符1形參名1,……,類型符n形參名n

){

變量聲明部分執(zhí)行部分}函數(shù)體函數(shù)用途

此類型的函數(shù)主要是根據(jù)形參的值來進行某種事務(wù)的處理，同時可將處理后的結(jié)果值返回給調(diào)用函數(shù)

。它最能體現(xiàn)調(diào)用函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系。

函數(shù)的原型聲明

返回值類型符

函數(shù)名(類型符1形參名1,……,類型符n形參名n)；或

返回值類型符

函數(shù)名(類型符1,類型符2,……,類型符n)；形參列表語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C4、有參數(shù)有返回值的函數(shù)函數(shù)調(diào)用

函數(shù)名(實參1，實參2，……，實參n)；

或變量名=函數(shù)名(實參1，實參2，……，實參n)；#include<stdio.h>intmax(inta,intb);//函數(shù)的原型聲明voidmain(){

inta,b,c;

scanf("%d%d",&a,&b);

c=max(a,b);

//函數(shù)調(diào)用(a、b為實參)

printf("thebiggestnumberis:%d\n",c);}intmax(inta,intb)//函數(shù)定義(a、b為形參){return(a>b?a:b);}運行結(jié)果：59↙thebiggestnumberis9語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C5、函數(shù)調(diào)用和函數(shù)說明小結(jié)函數(shù)調(diào)用

函數(shù)語句：例：printstar();

printf(“Hello,World!\n”);

函數(shù)表達式：

例:m=max(a,b)*2;

函數(shù)參數(shù)：

例:

printf(“%d”,max(a,b));m=max(a,max(b,c));語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C函數(shù)說明

對被調(diào)用函數(shù)要求：必須是已存在的函數(shù)庫函數(shù):#include<*.h>用戶自定義函數(shù):函數(shù)類型說明函數(shù)說明一般形式：函數(shù)類型函數(shù)名(形參類型[形參名],…..);

或函數(shù)類型函數(shù)名();作用：告訴編譯系統(tǒng)函數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)及類型，以便檢驗函數(shù)定義與函數(shù)說明不同函數(shù)說明位置：程序的數(shù)據(jù)說明部分（函數(shù)內(nèi)或外）下列情況下，可不作函數(shù)說明若函數(shù)返值是char或int型，系統(tǒng)自動按int型處理

被調(diào)用函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前有些系統(tǒng)(如BC、VC)要求函數(shù)說明指出函數(shù)返值類型和形參類型，并且對void和int

型函數(shù)也要進行函數(shù)說明語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C例:函數(shù)說明舉例floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}voidmain(){floata,b,c;

scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);

printf("sumis%f",c);}被調(diào)函數(shù)出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，不必函數(shù)說明voidmain(){

floatadd(float,float);//函數(shù)原型聲明

floata,b,c;

scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);

printf("sumis%f",c);}floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}voidmain(){floata,b;

intc;

scanf("%f,%f",&a,&b);c=max(a,b);

printf("Maxis%d\n",c);}max(floatx,floaty){floatz;z=x>y?x:y;return(z);}int型函數(shù)可不作函數(shù)說明（BC、VC下不行）語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.3函數(shù)參數(shù)的傳遞方式

1、值傳遞方式根據(jù)實參傳遞給形參值的不同，通常有值傳遞方式和地址傳遞方式兩種。

方式：函數(shù)調(diào)用時,為形參分配單元,并將實參的值復(fù)制到形參中；調(diào)用結(jié)束，形參單元被釋放，實參單元仍保留并維持原值。特點：

①形參與實參占用不同的內(nèi)存單元

②單向傳遞語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C7x11y②

調(diào)用例:交換兩個數(shù)(值傳遞方式)#include<stdio.h>voidswap(inta,intb);voidmain(){

intx=7,y=11;

printf("beforeswapped:");

printf("x=%d,y=%d\n",x,y);swap(x,y);

printf("afterswapped:");

printf("x=%d,y=%d\n",x,y);}voidswap(inta,intb){

inttemp;temp=a;a=b;b=temp;}運行結(jié)果：beforeswapped:x=7,y=11afterswapped:x=7,y=117x11y①調(diào)用前7a11b③

swap7x11y7a11btemp71177x11y④

調(diào)用結(jié)束Why?語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、地址傳遞方式方式：函數(shù)調(diào)用時，將數(shù)據(jù)的存儲地址作為參數(shù)傳遞給形參特點：

①形參與實參占用同樣的存儲單元

②雙向傳遞

③實參和形參必須是地址常量或變量用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時還應(yīng)注意以下幾點：

形參數(shù)組和實參數(shù)組的類型必須一致，否則將引起錯誤。形參數(shù)組和實參數(shù)組的長度可以不相同，因為在調(diào)用時，只傳送首地址而不檢查形參數(shù)組的長度。多維數(shù)組也可以作為函數(shù)的參數(shù)。在函數(shù)定義時對形參數(shù)組可以指定每一維的長度，也可省去第一維的長度。除了用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)來實現(xiàn)參數(shù)的地址傳遞以外，其實還有一種應(yīng)用更廣的地址傳遞方法，那就是用指針變量來作為函數(shù)的形參，其具體使用方法將在第9章作詳細討論。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C例:將任意兩個字符串連接成一個字符串

(數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)實現(xiàn)地址傳遞方式)#include<stdio.h>voidmergestr(chars1[],chars2[],chars3[]);

voidmain(){charstr1[]={"Hello"};charstr2[]={"china!"};charstr3[40];

mergestr(str1,str2,str3);

printf("%s\n",str3);}voidmergestr(chars1[],chars2[],chars3[]){

inti,j;for(i=0;s1[i]!='\0';i++)//將s1復(fù)制到s3中

s3[i]=s1[i];for(j=0;s2[j]!='\0';j++)//將s2復(fù)制到s3的后邊

s3[i+j]=s2[j];s3[i+j]='\0';//置字符串結(jié)束標志}運行結(jié)果：Hellochina!語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)Cstr1str2str3'H''e''l''l''o''''\0''c''h''i''n''a''!''\0's1s2s3調(diào)用前調(diào)用連接'H''e''l''l''o'''for(i=0;s1[i]!='\0';i++)s3[i]=s1[i];'c''h''i''n''a''!'for(j=0;s2[j]!='\0';j++)s3[i+j]=s2[j];'\0'補\0s3[i+j]='\0';調(diào)用結(jié)束語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.4變量的作用域和生存期

1、作用域和生存期的基本概念變量的作用域即變量的作用范圍（或有效范圍）。表現(xiàn)為變量有的可以在整個程序或其它程序中進行引用，有的則只能在局部范圍內(nèi)引用。按其作用域范圍可分為兩種：即局部變量和全局變量

變量的生存期變量從被生成到被撤消的這段時間。實際上就是變量占用內(nèi)存的時間。

按其生存期可分為兩種：即動態(tài)變量和靜態(tài)變量

變量只能在其生存期內(nèi)被引用，變量的作用域直接影響變量的生存期。作用域和生存期是從空間和時間的角度來體現(xiàn)變量的特性。

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第八章函數(shù)C2、局部變量作用域和生存期定義在函數(shù)內(nèi)作定義說明的變量，也稱為內(nèi)部變量

。

作用域僅限于函數(shù)內(nèi)，離開函數(shù)后不可再引用。

生存期從函數(shù)被調(diào)用的時刻到函數(shù)返回調(diào)用處的時刻（靜態(tài)局部變量除外）。intf1(intx,inty){

intz;z=x>y?x:y;return(z);}voidf2(){

printf("%d\n",z);}局部變量

變量x、y、z的作用域引用錯誤！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(1)主函數(shù)main()中定義的變量也是局部變量，它只能在主函數(shù)中使用，其它函數(shù)不能使用。同時，主函數(shù)中也不能使用其它函數(shù)中定義的局部變量。

intf3(intx);voidmain(){

int

a=2,b;b=a+y;

printf("%d\n",b);}intf3(int

x){

int

y;y=a+5;return(y);}局部變量

變量a、b的作用域變量x、y的作用域局部變量

錯誤！錯誤！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(2)形參變量屬于被調(diào)用函數(shù)的局部變量；實參變量則屬于全局變量或調(diào)用函數(shù)的局部變量。

(3)允許在不同的函數(shù)中使用相同的變量名，它們代表不同的對象，分配不同的單元，互不干擾，也不會發(fā)生混淆。#include<stdio.h>voidsubf();voidmain(){

inta,b;

a=3,b=4;

printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);

subf();

printf("main:a=%d,b=%d\n",a,b);}voidsubf(){

inta,b;a=6,b=7;

printf("subf:a=%d,b=%d\n",a,b);}運行結(jié)果：main:a=3,b=4subf:a=6,b=7main:a=3,b=4變量名相同

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第八章函數(shù)C

說明

(4)在復(fù)合語句中定義的變量也是局部變量，其作用域只在復(fù)合語句范圍內(nèi)。其生存期是從復(fù)合語句被執(zhí)行的時刻到復(fù)合語句執(zhí)行完畢的時刻。

#include<stdio.h>voidmain(){

inta=2,b=4;

{

intk,b;k=a+5;b=a*5;

printf("k=%d\n",k);

printf("b=%d\n",b);}

printf("b=%d\n",b);a=k+2;}main中的局部變量

復(fù)合語句中的局部變量

mian中變量a、b的作用域

復(fù)合語句中變量k、b的作用域輸出k=7

輸出b=10

輸出b=4

錯誤！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C3、全局變量作用域和生存期定義在函數(shù)外部作定義說明的變量，也稱為外部變量

。它不屬于哪一個函數(shù)，而屬于一個源程序文件。

作用域從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束，及有extern說明的其它源文件。

生存期與程序相同。即從程序開始執(zhí)行到程序終止的這段時間內(nèi)，全局變量都有效。

#include<stdio.h>#include<math.h>intsign();//計算數(shù)n的平方根floatsqr(){if(n>0)return(sqrt(n));elsereturn(-1);}floatn=0;voidmain(){

ints;floatt;

scanf("%f",&n);s=sign();//取符號

t=sqr();//取平方根

printf("s=%dt=%f",s,t);}//取數(shù)n的符號intsign(){

intr=0;if(n>0)r=1;if(n<0)r=-1;return(r);}定義全局變量，并賦初值局部變量全局變量n的作用域

局部變量s、t的作用域局部變量局部變量r的作用域錯誤！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(1)應(yīng)盡量少使用全局變量。

全局變量在程序全部執(zhí)行過程中始終占用存儲單元降低了函數(shù)的獨立性、通用性、可靠性及可移植性降低程序清晰性，容易出錯

(2)若外部變量與局部變量同名，則外部變量被屏蔽。要引用全局變量，則必須在變量名前家上兩個冒號“::”

#include<stdio.h>inta=10;

//全局變量voidmain(){

inta=100;

//局部變量（與全局變量同名）

printf("locala=%d\n",a);

printf("globala=%d\n",::a);}運行結(jié)果：locala=100globala=10

注意：局部變量與全局變量同名極易導(dǎo)致程序員犯邏輯錯誤。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(3)全局變量定義必須在所有的函數(shù)之外，且只能定義一次，并可賦初始值。全局變量定義的一般形式為：

[extern]類型說明符全局變量名1[=初始值1],……，全局變量名n[=初始值n]；可缺??！charch='Y';voidmain(){……}charch;voidfunc(){……}定義全局變量ch錯誤！ch只能定義一次例：inta=2,b=4;extern

inta=2,b=4;語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(4)對全局變量進行說明，可擴展全局變量的作用域。全局變量說明的一般形式為：extern

類型說明符全局變量名1,…，全局變量名n；不可缺?。〔豢少x初值！voidgx(),gy();voidmain(){

extern

intx,y;

printf("1:x=%d\ty=%d\n",x,y);y=246;

gx();gy();}extern

intx,y;voidgx(){x=135;

printf("2:x=%d\ty=%d\n",x,y);}intx=0,y=0;voidgy(){

printf("3:x=%d\ty=%d\n",x,y);}全局變量定義未說明前的作用域全局變量說明說明后的作用域全局變量說明說明后的作用域運行結(jié)果：

1:x=0y=02:x=135y=2463:x=135y=246語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

說明

(5)全局變量定義與全局變量的說明的區(qū)分

externinta;

voidfunc1(){……//引用變量a}externinta=2;

voidfunc2(){……//引用變量a}誰是定義？誰是說明？全局變量定義(因為賦了初值)全局變量說明

注意：兩者中有且只能有一個對變量a賦初始值，不能都對變量a賦初始值或都不賦值，否則編譯錯！

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第八章函數(shù)C8.5變量的存儲類型

概述變量是對程序中數(shù)據(jù)的存儲空間的抽象變量的屬性

①數(shù)據(jù)類型：變量所持有的數(shù)據(jù)的性質(zhì)（操作屬性）。規(guī)定了它們的取值范圍和可參與的運算。

②存儲類型:

規(guī)定了變量占用內(nèi)存空間的方式，也稱為存儲方式。分為靜態(tài)存儲和動態(tài)存儲兩種。

靜態(tài)存儲類型的變量是指在程序運行期間由系統(tǒng)分配固定的內(nèi)存單元，并一直保持不變，直至整個程序結(jié)束，內(nèi)存空間才被釋放。前面所介紹的全局變量即屬于此類存儲方式。

動態(tài)存儲類型的變量是在程序運行期間根據(jù)需要進行動態(tài)分配內(nèi)存單元，使用完畢立即釋放。典型的例子是函數(shù)的形式參數(shù)即屬于此類存儲方式。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C一個C語言程序在執(zhí)行時內(nèi)存被分為兩大塊：一塊是系統(tǒng)區(qū)，用于存放操作系統(tǒng)等內(nèi)容，另一塊是用戶區(qū)，用來存放被執(zhí)行的用戶程序及數(shù)據(jù)

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第八章函數(shù)C程序區(qū)靜態(tài)存儲區(qū)動態(tài)存儲區(qū)操作系統(tǒng)等系統(tǒng)區(qū)用戶區(qū)用來存放C語言程序運行代碼。用來存放變量，在這個區(qū)域中存儲的變量被稱作靜態(tài)變量。在程序開始執(zhí)行時全局變量全部放在靜態(tài)存儲區(qū)中，程序執(zhí)行完畢就釋放。在程序執(zhí)行過程中它們占據(jù)固定的存儲單元，而不是動態(tài)地進行分配和釋放。用來存放變量以及進行函數(shù)調(diào)用時的現(xiàn)場信息和函數(shù)返回地址等，在這個區(qū)域存儲的變量稱之為動態(tài)變量，如形參變量、函數(shù)體內(nèi)部定義的動態(tài)局部變量。對于存放于動態(tài)存儲區(qū)的變量，是在函數(shù)調(diào)用開始時才分配動態(tài)存儲空間，函數(shù)運行結(jié)束時釋放這些空間。

在Ｃ語言中，對變量的存儲類型說明有以下四種：auto---------自動型register-----寄存器型static-------靜態(tài)型extern-------外部型存儲類型說明符數(shù)據(jù)類型說明符變量名1，變量名2，…，變量名n；變量定義的完整形式應(yīng)為：

例如：

autocharc1,c2;//c1,c2為自動字符變量

registeri;//i為寄存器型變量

staticinta,b;//a,b為靜態(tài)整型變量

externintx,y;//x,y為外部整型變量語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C1、自動變量（auto型變量）[auto]數(shù)據(jù)類型說明符變量名1，變量名2，…，變量名n；定義格式說明存儲類型說明符auto可以省略。自動變量只能在函數(shù)內(nèi)或復(fù)合語句中定義，它屬于局部變量。voidfunc(){

inti,j,k;

……}等價于autointi,j,k;autointk;

voidfunc(){……}錯誤！自動變量不可定義在函數(shù)外

注意：在函數(shù)外部定義的沒有帶存儲類型說明符的全局變量是外部變量，屬于靜態(tài)存儲類型。

如：intk;

//k為外部變量，屬靜態(tài)存儲類型

voidfunc(){……}語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、外部變量（extern型變量）

外部變量和全局變量是對同一類變量的兩種不同角度的提法。全局變是是從它的作用域提出的，外部變量從它的存儲方式提出的，表示了它的生存期。它屬于靜態(tài)存儲類型。例:引用其它文件中的外部變量原文件prg1.cppinta,b;

//外部變量定義intmax();//外部函數(shù)聲明voidmain(){

intc;

a=4,b=5;c=max();

printf("max=%d\n",c);}原文件prg2.cppexterninta,b;

//外部變量定義intmax(){return(a>b?a:b);}編譯、鏈接、運行運行結(jié)果：

max=5語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C3、靜態(tài)變量（static型變量）靜態(tài)變量與靜態(tài)存儲類型靜態(tài)變量的類型說明符是static。靜態(tài)變量屬于靜態(tài)存儲類型。靜態(tài)存儲類型的變量不一定就是靜態(tài)變量。例如外部變量雖屬于靜態(tài)存儲類型但不一定是靜態(tài)變量，必須由static加以定義后才能成為靜態(tài)外部變量，或稱靜態(tài)全局變量。

自動變量可以用static定義它為靜態(tài)自動變量，或稱靜態(tài)局部變量，從而成為靜態(tài)存儲方式。靜態(tài)局部變量在局部變量的說明前加上static就構(gòu)成靜態(tài)局部變量

例如：

static

inta,b;staticfloatarray[5]={1,2,3,4,5}；語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C靜態(tài)局部變量與自動變量之比較靜態(tài)局部變量與自動變量均屬于局部變量

靜態(tài)局部變量生存期長，為整個源程序。自動變量生存期短。靜態(tài)局部變量的生存期雖然為整個源程序，但是其作用域仍與自動變量相同voidfunc();voidmain()

{

inta;a=s+5;……}voidfunc(){staticints;……}定義靜態(tài)局部變量s錯誤！s的作用域語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C靜態(tài)局部變量與自動變量之比較靜態(tài)局部變量若在定義時未賦初值，則系統(tǒng)自動賦初值0

靜態(tài)局部變量賦初值只一次，而自動變量賦初值可能多次#include<stdio.h>voidmain(){

inti;voidfunc();//函數(shù)說明

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

func();//函數(shù)調(diào)用}voidfunc()//函數(shù)定義{

autointj=0;++j;

printf("%d",j);}#include<stdio.h>voidmain(){

inti;voidfunc();//函數(shù)說明

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

func();//函數(shù)調(diào)用}voidfunc()//函數(shù)定義{

staticintj=0;++j;

printf("%d",j);}自動變量靜態(tài)變量運行結(jié)果：11111

運行結(jié)果：12345

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第八章函數(shù)C靜態(tài)全局變量全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static就構(gòu)成了靜態(tài)全局變量。全局變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。當一個源程序由多個源文件組成時，非靜態(tài)的全局變量可通過外部變量說明使其在整個源程序中都有效。而靜態(tài)全局變量只在定義該變量的源文件內(nèi)有效，在同一源程序的其它源文件中不能通過外部變量說明來使用它。

prg1.cpp

inta,b;staticcharch;

voidmain(){……}

prg2.cpp

externinta,b;externcharch;

int

func(intx,inty){……}

外部(全局)變量定義靜態(tài)全局變量定義錯誤！語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C4、寄存器變量（register型變量）這種變量存放在CPU的寄存器中，使用時，不需要訪問內(nèi)存，而直接從寄存器中讀寫，這樣可提高效率。寄存器變量的說明符是register，屬于動態(tài)存儲類型。

voidmain(){

registeri,s=0;for(i=1;i<=100;i++)s=s+i;

printf("s=%d\n",s);}幾點說明：只有局部自動變量和形式參數(shù)才可以定義為寄存器變量。

register修飾符是過時的修飾。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.6函數(shù)的嵌套與遞歸調(diào)用C規(guī)定：函數(shù)定義不可嵌套，

1、函數(shù)的嵌套調(diào)用但可以嵌套調(diào)用函數(shù)main()調(diào)用函數(shù)a結(jié)束a函數(shù)b函數(shù)調(diào)用函數(shù)b——函數(shù)嵌套調(diào)用的示意圖

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第八章函數(shù)C過程的嵌套調(diào)用r主程序srrrs子過程1rst子過程2rst子過程3語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C【例】計算三個數(shù)中最大數(shù)與最小數(shù)的差。#include<stdio.h>

intdif(intx,inty,intz);

intmax(intx,inty,intz);

intmin(intx,inty,intz);voidmain(){

inta,b,c,d;

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);d=dif(a,b,c);

printf("Max-Min=%d\n",d);}intdif(intx,inty,intz)

{return(max(x,y,z)–

min(x,y,z));}intmax(intx,inty,intz){

intr;r=x>y?x:y;return(r>z?r:z);}intmin(intx,inty,intz)

{

intr;r=x<y?x:y;return(r<z?r:z);}main()調(diào)用函數(shù)dif輸出結(jié)束dif函數(shù)max函數(shù)調(diào)用函數(shù)max調(diào)用函數(shù)minmin函數(shù)語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、函數(shù)遞歸調(diào)用定義：函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫函數(shù)的遞歸調(diào)用f()調(diào)f調(diào)f2調(diào)f1f1()f2()說明int

f(intx){

inty,z;……

z=f(y);…….return(2*z);}int

f1(intx){

inty,z;……

z=f2(y);…….return(2*z);}int

f2(intt){

inta,c;……

c=f1(a);…….return(3+c);}直接遞歸間接遞歸

C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、返回值等信息，所以遞歸次數(shù)過多，可能引起堆棧溢出語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C【例1】遞歸的執(zhí)行情況分析

遞歸過程及其實現(xiàn)遞歸：函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫遞歸實現(xiàn)：建立遞歸工作棧運行結(jié)果：1，2，2，3，3，3，#include<stdio.h>voidprint(intw);voidmain(){print(3);}voidprint(intw)

//遞歸函數(shù){

inti;if(w!=0)//遞歸結(jié)束條件

{

print(w-1);for(i=1;i<=w;++i)

printf("%d",w);

printf("\n");}}語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C遞歸調(diào)用執(zhí)行情況如下：主程序(1)print(w)w=3;3print(2);（1）w=3top(2)輸出：3,3,3w2print(1);（2）w=2（1）w=3top(3)輸出：2,2w1print(0);（3）w=1（2）w=2（1）w=3top(4)輸出：1w0（4）w=0（3）w=1（2）w=2（1）w=3topw(3)輸出：2,2(2)2(1)3top(4)輸出：1(3)1(2)2(1)3top(2)輸出：3,3,3(1)3top返回(3)1(2)2(1)3top(4)0結(jié)束(1)語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C【例2】求n的階乘n!

longfactn(intn){longL=1;

inti;for(i=1;i<=n;i++)L*=i;return(L);}方法一：利用循環(huán)因為n!=n*(n-1)*(n-2)*…*2*1，我們完全可以用循環(huán)語句來編寫這個非遞歸函數(shù)factn：方法二：利用遞歸n!=1當n=1時n*(n-1)!當n>1時longfactn(intn)

{longL;if(n==1)return(1);L=n*fact(n-1);return(L);}語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)Cvoidmain(){…L=factn(4);…}遞歸調(diào)用執(zhí)行情況如下：longfactn(4){longL;…L=4*factn(3);return(L);}longfactn(3){longL;…L=3*factn(2);return(L);}longfactn(2){longL;…L=2*factn(1);return(L);}longfactn(1){longL;…return(1);}返回1返回2返回6返回24語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C【例3】TowerofHanoi問題問題描述：有A,B,C三個塔座，A上套有n個直徑不同的圓盤，按直徑從小到大疊放，形如寶塔,編號1,2,3……n。要求將n個圓盤從A移到C，疊放順序不變，移動過程中遵循下列原則：每次只能移一個圓盤圓盤可在三個塔座上任意移動任何時刻，每個塔座上不能將大盤壓到小盤上解決方法：n=1時，直接把圓盤從A移到Cn>1時，先把上面n-1個圓盤從A移到B,然后將n號盤從A移到C,再將n-1個盤從B移到C。即把求解n個圓盤的Hanoi問題轉(zhuǎn)化為求解n-1個圓盤的Hanoi問題，依次類推，直至轉(zhuǎn)化成只有一個圓盤的Hanoi問題算法：nxyz返回地址

執(zhí)行情況：遞歸工作棧保存內(nèi)容：形參n,x,y,z和返回地址返回地址用行編號表示hanio(n,x,y,z)=

move(x,z)當n=1hanio(n-1,x,z,y)move(x,z)當n>1hanio(n-1,y,x,z)語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)CHanoi問題voidmove(char

getone,charputone){printf("%c--->%c\n",getone,putone);}voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree){if(n==1)move(one,three);else{hanoi(n-1,one,three,two);

move(one,three);

hanoi(n-1,two,one,three);}}voidmain(){intm;

printf("Inputthenumberofdisks:");

scanf("%d",&m);

printf("Thestepstomoving%3ddisks:\n",m);

hanoi(m,'A','B','C');}BCA語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

voidmain(){intm;

printf("Inputnumberofdisks”);

scanf("%d",&m);

printf(”Steps:%3ddisks”,m);

hanoi(m,'A','B','C');(0)}voidhanoi(intn,charx,chary,charz)(1){(2)if(n==1)(3)move(1,x,z);(4)else{(5)hanoi(n-1,x,z,y);(6)move(n,x,z);(7)hanoi(n-1,y,x,z);(8)}(9)}ABC1233ABC03ABC02ACB63ABC02ACB61ABC6ABC3ABC02ACB6語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

voidmain(){intm;

printf("Inputthenumberofdisks

scanf("%d",&m);

printf("Thestepstomoving%3d

hanoi(m,'A','B','C');(0)}voidhanoi(intn,charx,chary,charz)(1){(2)if(n==1)(3)move(1,x,z);(4)else{(5)hanoi(n-1,x,z,y);(6)move(n,x,z);(7)hanoi(n-1,y,x,z);(8)}(9)}ABC3ABC02ACB61CAB8ABC3ABC02ACB63ABC03ABC02ACB6語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

voidmain(){intm;

printf("Inputthenumberofdisks

scanf("%d",&m);

printf("Thestepstomoving%3d

hanoi(m,'A','B','C');(0)}voidhanoi(intn,charx,chary,charz)(1){(2)if(n==1)(3)move(1,x,z);(4)else{(5)hanoi(n-1,x,z,y);(6)move(n,x,z);(7)hanoi(n-1,y,x,z);(8)}(9)}ABC3ABC02BAC83ABC02BAC81BCA6ABC3ABC02BAC83ABC0語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C

voidmain(){intm;

printf("Inputthenumberofdisks

scanf("%d",&m);

printf("Thestepstomoving%3d

hanoi(m,'A','B','C');(0)}voidhanoi(intn,charx,chary,charz)(1){(2)if(n==1)(3)move(1,x,z);(4)else{(5)hanoi(n-1,x,z,y);(6)move(n,x,z);(7)hanoi(n-1,y,x,z);(8)}(9)}ABC3ABC02BAC81ABC8ABC3ABC02BAC83ABC0?？?ABC02BAC8語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C8.7函數(shù)的作用域1、內(nèi)部函數(shù)函數(shù)一旦定義后就可被其它函數(shù)調(diào)用。但當一個源程序由多個源文件組成時，在一個源文件中定義的函數(shù)能否被其它源文件中的函數(shù)調(diào)用呢？為此，Ｃ語言又把函數(shù)分為兩類：

如果在一個源文件中定義的函數(shù)只能被本文件中的函數(shù)調(diào)用，而不能被同一源程序其它文件中的函數(shù)調(diào)用，這種函數(shù)稱為內(nèi)部函數(shù)。定義一般形式static類型說明符函數(shù)名（形參表）例如：static

int

func(inta,intb){return(a>b?a:b);}內(nèi)部函數(shù)也稱為靜態(tài)函數(shù)。但此處靜態(tài)static的含義已不是指存儲類型，而是指對函數(shù)的作用域只局限于本文件。因此在不同的源文件中定義同名的靜態(tài)函數(shù)不會引起混淆。語言程序設(shè)計教程第二版

第八章函數(shù)C2、外部函數(shù)外部函數(shù)在整個源程序中都有效，其定義的一般形式為extern類型說明符函數(shù)名（形參表）缺省時，隱含為extern

prg1.cppexternintfunc2();voidmain(){func2();}intfunc1(inta,intb){return(a>b?a:b);}

prg2.cppexternintfunc1(inta,intb);staticintfunc2(){

intx,y,z;

scanf(“%d%d”,&x,&y);z=func1(x,y);return(z);}外部函數(shù)說明

正確外部函數(shù)說明錯誤！錯誤！內(nèi)部函數(shù)定義

引用外部函數(shù)

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第八章函數(shù)C8.8函數(shù)的封裝

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第八章函數(shù)CＢlackBox…參數(shù)1參數(shù)2參數(shù)n返回值功能函數(shù)函數(shù)的封裝使外界對函數(shù)的影響僅限于幾個參數(shù)。函數(shù)的設(shè)計者可以專心于參數(shù)的處理和函數(shù)的實現(xiàn)，完全不必關(guān)心調(diào)用者是什么。而函數(shù)對外界的影響也僅限于一個返回值和指針、數(shù)組類型的參數(shù)。函數(shù)的參數(shù)和返回值的設(shè)計是封裝中的關(guān)鍵一步！

盡可能少用全局變量，除非一個變量的值經(jīng)常被程序中多個模塊和函數(shù)使用，而且它的類型固定（隨著程