3.1.10基本函數(shù)程序設(shè)計(jì) - 基本函數(shù)程序設(shè)計(jì)-專題輔導(dǎo)課件

C程序設(shè)計(jì)專題輔導(dǎo)課

基本函數(shù)程序設(shè)計(jì)

函數(shù)知識(shí)要點(diǎn)定義函數(shù)、聲明函數(shù)、調(diào)用函數(shù)的一致函數(shù)參數(shù)的傳遞

——傳值

——傳地址(指針概念)局部變量和全局變量靜態(tài)變量（局部、全局）函數(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想

——函數(shù)組織問(wèn)題（多文件）函數(shù)嵌套求解復(fù)雜問(wèn)題遞歸函數(shù)命令行參數(shù)宏（符號(hào)常量）與帶參數(shù)的宏函數(shù)是獨(dú)立的程序模塊庫(kù)函數(shù)：如C語(yǔ)言系統(tǒng)提供：

scanf()、printf()、sqrt()等函數(shù)自定義函數(shù)，如排序sort-選擇法、插入法main()是一個(gè)函數(shù)C程序由一個(gè)main()，以及0個(gè)或多個(gè)其他函數(shù)構(gòu)成函數(shù)定義函數(shù)類型函數(shù)名（形參表）

/*函數(shù)首部*/{ /*函數(shù)體*/

函數(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

return表達(dá)式；}函數(shù)處理結(jié)果回送給調(diào)用函數(shù)；函數(shù)類型是void，無(wú)return只能返回一個(gè)值函數(shù)返回值的類型沒(méi)有分號(hào)形參類型1參數(shù)1，類型2參數(shù)2，……，類型n參數(shù)n參數(shù)之間用逗號(hào)分隔，每個(gè)參數(shù)前面的類型都必須分別寫明多個(gè)形參類型相同，不能寫成列表形式:類型

參數(shù)1，參數(shù)2;函數(shù)類型函數(shù)名（形參表）{

函數(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

return表達(dá)式；}無(wú)返回值的函數(shù)定義void

函數(shù)名（參數(shù)表） /*函數(shù)首部*/{ /*函數(shù)體*/

函數(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

return；

/*可以省略return*/}這類函數(shù)通常用于屏幕輸出等不能省略否則，函數(shù)類型被默認(rèn)定義為int函數(shù)調(diào)用調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)時(shí)，在程序的最前面用#include包含相應(yīng)的頭文件調(diào)用自定義函數(shù)時(shí)，調(diào)用函數(shù)中必須有與被調(diào)用函數(shù)定義相一致的函數(shù)申明函數(shù)聲明函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)表)；函數(shù)必須先定義后調(diào)用，將主調(diào)函數(shù)放在被調(diào)函數(shù)的后面，就像變量先定義后使用一樣。如果自定義函數(shù)在主調(diào)函數(shù)的后面，就需要在函數(shù)調(diào)用前，加上函數(shù)原型聲明。函數(shù)聲明：說(shuō)明函數(shù)的類型和參數(shù)的情況，以保證編譯時(shí)能判斷對(duì)該函數(shù)的調(diào)用是否正確。函數(shù)定義第1行（函數(shù)首部），以分號(hào)結(jié)束。變量與函數(shù)局部變量和全局變量靜態(tài)局部變量局部變量和全局變量局部變量在函數(shù)內(nèi)定義的變量（包括形參）作用范圍：本函數(shù)內(nèi)部定義在復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)的變量作用范圍：復(fù)合語(yǔ)句內(nèi)部全局變量 與局部變量同名問(wèn)題在函數(shù)以外定義的變量，不從屬于任一函數(shù)。作用范圍：從定義處到源文件結(jié)束（包括各函數(shù)）static

類型名變量表作用范圍：局部變量生命周期：數(shù)據(jù)被保留，類似全局變量靜態(tài)局部變量結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)采用自頂向下和逐步求精相結(jié)合的方式來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題把大問(wèn)題分解成若干小問(wèn)題，小問(wèn)題再進(jìn)一步分解成若干更小的問(wèn)題，直到問(wèn)題已相對(duì)簡(jiǎn)單，容易處理為止。當(dāng)所有的子問(wèn)題都得到了解決（已通過(guò)函數(shù)實(shí)現(xiàn)），整個(gè)問(wèn)題（程序）也就解決了。每一次分解都是對(duì)上一層的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)化和逐步求精，最終形成一種類似樹形的層次結(jié)構(gòu)。函數(shù)的組織結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)寫程序時(shí)，用main()解決整個(gè)問(wèn)題，它調(diào)用解決小問(wèn)題的函數(shù)這些函數(shù)又進(jìn)一步調(diào)用解決更小問(wèn)題的函數(shù)，從而形成函數(shù)的嵌套調(diào)用main()函數(shù)1函數(shù)2……函數(shù)m函數(shù)1_1函數(shù)1_2函數(shù)m_1函數(shù)m_n……程序結(jié)構(gòu)例10-1設(shè)計(jì)一個(gè)常用圓形體體積計(jì)算器，采用命令方式輸入1、2、3，分別選擇計(jì)算球體、圓柱體、圓錐體的體積，并輸入計(jì)算所需相應(yīng)參數(shù)。分析：main()函數(shù)：輸入1、2、3選擇計(jì)算3種體積，其他輸入結(jié)束計(jì)算設(shè)計(jì)一個(gè)控制函數(shù)cal()，經(jīng)它辨別圓形體的類型再調(diào)用計(jì)算球體、圓柱體、圓錐體體積的函數(shù)設(shè)計(jì)單獨(dú)的函數(shù)計(jì)算不同圓形體的體積程序解析-計(jì)算常用圓形體體積3層結(jié)構(gòu)，5個(gè)函數(shù)降低程序的分析設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試的復(fù)雜度可讀性好程序結(jié)構(gòu)main()cal()vol_ball()vol_cylind()vol_cone()例10-1源程序#definePI3.141592654voidcal(int

sel);

int

main(void){int

sel;

while(1){

printf("1-計(jì)算球體體積\n");

printf("2-計(jì)算圓柱體積\n");

printf("3-計(jì)算圓錐體積\n");

printf("其他-退出程序運(yùn)行\(zhòng)n");

printf(“請(qǐng)輸入計(jì)算命令：”);

scanf("%d",&sel); if(sel<1||sel>3)

break; /*輸入非1~3，循環(huán)結(jié)束*/

else

cal(sel); /*輸入1~3，調(diào)用cal()*/ }return0;}/*常用圓形體體積計(jì)算器的主控函數(shù)*/voidcal(intsel){doublevol_ball(void);

doublevol_cylind(void);

doublevol_cone(void);switch(sel){ case1: printf("球體積為：%.2f\n",vol_ball()); break;case2:

printf("圓柱體積為：%.2f\n",vol_cylind()); break;case3:

printf("圓錐體積為：%.2f\n",vol_cone()); break; }}/*計(jì)算球體體積V=4/3*PI*r*r*r*/doublevol_ball(){doubler;

printf("請(qǐng)輸入球的半徑：");

scanf("%lf",&r);return(4.0/3.0*PI*r*r*r);}/*計(jì)算圓柱體積V=PI*r*r*h*/doublevol_cylind(){doubler,h;

printf("請(qǐng)輸入圓柱的底圓半徑和高：");

scanf("%lf%lf",&r,&h);

return(PI*r*r*h);}/*計(jì)算圓錐體積V=h/3*PI*r*r*/doublevol_cone(){doubler,h;

printf("請(qǐng)輸入圓錐的底圓半徑和高：");

scanf("%lf%lf",&r,&h);

return(PI*r*r*h/3.0);}所有函數(shù)的原型聲明全部放在main()的前面，這樣各函數(shù)的調(diào)用方式及調(diào)用順序的改變時(shí)，函數(shù)的定義無(wú)需改變。10.1.2函數(shù)的嵌套調(diào)用順序調(diào)用int

main(void){……y=fact(3);……z=mypow(3.5,2);

……}doublefact(intn){……}doublemypow(doublex,inn){……}mainfactmypowmainfactmypow函數(shù)的嵌套調(diào)用在一個(gè)函數(shù)中再調(diào)用其它函數(shù)的情況稱為函數(shù)的嵌套調(diào)用。如函數(shù)A調(diào)用函數(shù)B，函數(shù)B再調(diào)用函數(shù)C，一個(gè)調(diào)用一個(gè)地嵌套下去，構(gòu)成了函數(shù)的嵌套調(diào)用。函數(shù)的嵌套調(diào)用嵌套調(diào)用int

main(void){……cal(sel);

……}voidcal(int

sel){ ……

vol_ball()……}doublevol_ball(){ ……}maincalvol_ballmaincalvol_ball文件包含程序文件模塊為了避免一個(gè)文件過(guò)長(zhǎng)，可以把程序分別保存為幾個(gè)文件。一個(gè)大程序會(huì)由幾個(gè)文件組成，每一個(gè)文件又可能包含若干個(gè)函數(shù)。保存有一部分程序的文件稱為程序文件模塊。程序－文件－函數(shù)大程序－若干程序文件模塊各程序文件模塊分別編譯，再連接整個(gè)程序只允許有一個(gè)main()函數(shù)問(wèn)題：如何把若干程序文件模塊連接成一個(gè)完整的可執(zhí)行程序？文件包含建立工程文件文件包含格式#include<需包含的文件名>#include“需包含的文件名”作用把指定的文件模塊內(nèi)容插入到#include所在的位置，當(dāng)程序編譯連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把所有#include指定的文件拼接生成可執(zhí)行代碼。文件包含在程序開始編譯前,系統(tǒng)會(huì)把#include指定的文件的內(nèi)容插入,以替換該行include指令,然后開始編譯.將例10-1的5個(gè)函數(shù)分別存儲(chǔ)在2個(gè).C文件上，要求通過(guò)文件包含把它們聯(lián)結(jié)起來(lái)。例10-2注意編譯預(yù)處理命令，以#開頭。在程序編譯時(shí)起作用，不是真正的C語(yǔ)句，行尾沒(méi)有分號(hào)。如果使用<>,將使用C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)頭文件，即在系統(tǒng)的include文件夾中搜索如果使用“”,則首先在當(dāng)前工作文件夾中搜索，后在系統(tǒng)的include文件夾中搜索。工程文件為了把多個(gè)文件模塊連接成一個(gè)完整程序，除了#include文件包含外，還可以定義工程文件，把需要連接在一起的文件名加入到該工程文件中，經(jīng)程序連接后，便可生成完整的可執(zhí)行文件。TC環(huán)境中，以文本方式編輯一個(gè)工程文件（.prj)，將各源程序名稱加入其中,然后Build。VC環(huán)境,參見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。#include<stdio.h> /*

prog10-1.c */int

main(void){externint

Add(inta,intb); externint

Sub(inta,intb);

intx,y,z; charch;

scanf("%d%c%d",&x,&ch,&y);

if(ch=='+')

z=Add(x,y);

elseif(ch=='-')

z=Sub(x,y);

else

printf("運(yùn)算符輸入錯(cuò)誤！\n");

printf("%d%c%d=%d\n",x,ch,y,z); return0; } /*prog10-2.c*/int

Add(inta,intb)

{

intc;c=a+b; returnc;} /*prog10-3.c*/int

Sub(inta,intb)

{

intc;c=a-b; returnc;} 全局變量與程序文件模塊局部變量作用范圍：函數(shù)（復(fù)合語(yǔ)句）內(nèi)部生命周期：從函數(shù)調(diào)用開始－函數(shù)調(diào)用結(jié)束全局變量 作用范圍：從定義處到源文件結(jié)束生命周期：從程序執(zhí)行開始－程序運(yùn)行結(jié)束靜態(tài)局部變量作用范圍：局部變量生命周期：全局變量外部變量（extern）在某個(gè)程序文件模塊中定義了全局變量,該全局變量可以在整個(gè)程序的所有文件模塊中起作用在其他模塊中如果要使用該全局變量，必須將它聲明為外部變量只起說(shuō)明作用，不分配存儲(chǔ)單元，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元在全局變量定義處分配?？捎糜谌肿兞渴褂梦恢孟扔谠撟兞康亩x位置intx；voidmain(){………}

文件名file1.cexternx;/*使用file1.c中的全局變量x*/f1(){………}

文件名file2.c擴(kuò)大全局變量的作用域staticintx；voidmain(){………}使全局變量只限于本文件引用，而不能被其他文件引用

文件名file1.cexternx;/*使用file1.c中的全局變量x*/intf1(){………}

文件名file2.c無(wú)法引用靜態(tài)全局變量函數(shù)與程序文件模塊外部函數(shù)函數(shù)能夠被程序中的其他程序文件模塊調(diào)用在其他文件模塊中調(diào)用該函數(shù)前，聲明為外部函數(shù)extern

函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)表說(shuō)明)；一般可省略externexternintf1();int

main(void){………f1();………}

文件名file1.cintf1(){………}

文件名file2.c調(diào)用另一模塊中的函數(shù)externintf1();int

main(void){………f1();………}staticintf1(){………}內(nèi)部函數(shù)使函數(shù)只能在本程序文件模塊中被調(diào)用static

函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)表說(shuō)明)；

文件名file1.c

文件名file2.c無(wú)法調(diào)用宏定義#define宏名標(biāo)識(shí)符宏定義字符串編譯時(shí)，把程序中所有與宏名相同的字符串，用宏定義字符串替代#definePI3.14說(shuō)明:宏名一般用大寫字母，以與變量名區(qū)別宏定義不是Ｃ語(yǔ)句，后面不得跟分號(hào)宏名與宏定義字符串之間用空格分隔宏定義字符串中間可以有空格，以回車結(jié)束多用于符號(hào)常量要具體分析#definePI3.14;voidmain(){doubled;d=2*PI;

printf("%f\n",d);}替換成d=2*3.14;;程序仍正確。宏定義可以嵌套使用#definePI3.14#defineS2*PI*PI宏定義可以寫在程序中任何位置，它的作用范圍從定義書寫處到文件尾?？梢酝ㄟ^(guò)“#undef”強(qiáng)制指定宏的結(jié)束范圍。宏基本定義#defineA“Thisisthefirstmacro”voidf1(){

printf(“A\n”);}#defineB“Thisisthesecondmacro”

A的有效范圍voidf2(){

printf(B); B的有效范圍}#undefBint

main(void){f1();f2();return0;}例10-6宏的作用范圍10.3.2帶參數(shù)的宏定義例：#definef(a)a*a*a

int

main(void)/*水仙花數(shù)*/{int

i,x,y,z;for(i=1;i<1000;i++){x=i%10;y=i/10%10;z=i/100;if(x*x*x+y*y*y+z*z*z==i)

printf(“%d\n”,i);} return0;}#definef(a)(a)*(a)*(a)各位數(shù)字的立方和等于它本身的數(shù)。例如153的各位數(shù)字的立方和是13+53+33=153=x+y*x+y*x+y(f(x)+f(y)+f(z)==i)f(x+y)=(x+y)3?要適當(dāng)?shù)丶尤肜ㄌ?hào)，以提高替換后的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)帶參數(shù)的宏定義實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的函數(shù)功能例10-7簡(jiǎn)單的帶參數(shù)的宏定義。#include<stdio.h>#defineMAX(a,b)(a)>(b)?(a):(b)#defineSQR(x)(x)*(x)intmain(void){

intx,y;

scanf(“%d%d”,&x,&y); x=MAX(x,y); /*引用宏定義*/ y=SQR(x); /*引用宏定義*/

printf(“%d%d\n”,x,y); return0;}

#definef(a,b,t)t=a;a=b;b=t;

intmain()

{ intx,y,t;

scanf(“%d%d”,&x,&y);

f(x,y,t)

printf(“%d%d\n”,x,y); return0;}t=x;x=y;y=t;編譯時(shí)被替換帶參數(shù)的宏定義不是函數(shù)，宏與函數(shù)是兩種不同的概念宏可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的函數(shù)功能示例用宏實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量值的交換與函數(shù)的區(qū)別在哪里?#defineF(x)x-2#defineD(x)x*F(x)intmain(){

printf("%d,%d",D(3),D(D(3))); return0;}宏定義閱讀帶宏定義的程序，先全部替換好，最后再統(tǒng)一計(jì)算不可一邊替換一邊計(jì)算，更不可以人為添加括號(hào)D(3)=x*F(x) 先用x替換展開 =x*x-2進(jìn)一步對(duì)F(x)展開，這里不能加括號(hào) =3*3-2=7 最后把x=3代進(jìn)去計(jì)算D(D(3))=D(x*x-2)先對(duì)D(3)用x替換展開， =x*x-2*F(x*x-2)拿展開后的參數(shù)對(duì)D進(jìn)一步進(jìn)行宏替換 =x*x-2*x*x-2-2拿展開后的參數(shù)對(duì)F進(jìn)一步進(jìn)行宏替換 =3*3-2*3*3-2-2=-13 最后把x=3代進(jìn)去計(jì)算運(yùn)行結(jié)果：7-13結(jié)果分析宏定義應(yīng)用示例定義宏LOWCASE，判斷字符c是否為小寫字母。

#defineLOWCASE(c)(((c)>='a')&&((c)<='z'))

定義宏CTOD將數(shù)字字符（‘0’～‘9’）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的

十進(jìn)制整數(shù)，-1表示出錯(cuò)。

#defineCTOD(c)(((c)>='0')&&((c)<='9')?c-'0':-1)

2007試題#include<stdio.h>#defineP(a)a*a+5#defineQ(a,b)a*bintmain(){

printf("%d",P(3)/Q(2,3));return0;}3*3+5/2*3