講授提綱第七章_函數(shù)(1)

1、第七章 函數(shù)函數(shù)一、函數(shù)及其定義1函數(shù)定義的一般形式(p114)返回值類型 函數(shù)名 ( 形式參數(shù)表 )形式參數(shù)類型描述； （函數(shù)內(nèi)部的）變量定義與有關說明語句部分函數(shù)的可執(zhí)行語句序列函數(shù)頭、函數(shù)體例7-1 求兩個整數(shù)的最大值的函數(shù)定義。(或p115)int max ( x,y ) /* 定義了有兩個形式參數(shù)x,y且返回int值的函數(shù)max */int x, y; /* 說明了形參x，y均為int型 */ int z; /* 定義了函數(shù)內(nèi)部使用的變量z */z = x>y ? x：y; /* 將x，y中較大值送入z */return (z)；/* 將z做為函數(shù)返回值，并使函數(shù)返回到被調(diào)程序

2、(父程序) */2關于函數(shù)返回值類型 允許C基本數(shù)據(jù)類型和任何有意義的用戶自定義類型。 如果省略返回值類型則隱含返回int類型。 沒有返回值的函數(shù)。3關于形式參數(shù)及形參說明函數(shù)參數(shù)是為在函數(shù)和父程序間傳遞數(shù)據(jù)而設置的。各參數(shù)在被父程序調(diào)用時才從父程序處獲得真正的值，因而在定義函數(shù)時參數(shù)是“形式上”的值稱形式參數(shù)，簡稱形參。函數(shù)被調(diào)用時形參從父程序處獲得的真實值稱實際參數(shù)，簡稱實參。實參傳遞給形參的過程稱實形結(jié)合，加上函數(shù)處理結(jié)果返回到父程序的過程統(tǒng)稱函數(shù)的參數(shù)傳遞，函數(shù)參數(shù)傳遞是函數(shù)技術中的重要內(nèi)容。 形參之間以“，”分隔。 形參是局部性變量，只在函數(shù)內(nèi)有效。 兩種形參說明效果相同。無參函數(shù)的

3、()不能省略，以示位于()前面的標識符是函數(shù)名。 char GetCHAR() int k; k =getchar(); if( k>=a && k<=z) return k-32; else return 0; 4關于函數(shù)體與函數(shù)返回。 函數(shù)體是實現(xiàn)函數(shù)功能的程序片斷，函數(shù)體的設計與通常的編程在編程思想和技術上沒有任何差別。 返回語句return使函數(shù)退出運行返回到父程序繼續(xù)執(zhí)行，同時將函數(shù)值帶回父程序。return語句共有4種形式。return（表達式）；return 表達式；return； 無return語句。 return語句可以安排在函數(shù)體任何位置，也可安

4、排多條return語句。5關于多個函數(shù)的位置關系：并列關系而非嵌套關系。 6關于主函數(shù)main() 程序中有且僅有一個main()函數(shù)，程序從main()函數(shù)開始執(zhí)行。 main() 函數(shù)也有形參，參數(shù)由操作系統(tǒng)給出，即“命令行參數(shù)”。二、函數(shù)調(diào)用1函數(shù)調(diào)用的一般形式（p115）函數(shù)名（實參表）2函數(shù)調(diào)用與函數(shù)執(zhí)行過程（p116）(1) 為函數(shù)的形參分配內(nèi)存空間；(2) 計算實參表達式的值，并將實參表達式的值賦給對應的形參；(3) 為函數(shù)的局部變量分配內(nèi)存空間；(4) 執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)的語句片段；(5) 函數(shù)體執(zhí)行完畢或執(zhí)行了函數(shù)體內(nèi)的return語句（若return語句帶表達式，則計算出該表達式

5、的值，并以此值作為函數(shù)的返回值）后，釋放為這次函數(shù)調(diào)用分配的全部內(nèi)存空間；(6) 將函數(shù)及返回值返回到父程序的函數(shù)調(diào)用處，繼續(xù)執(zhí)行父程序。例7-2 如下給出了程序中調(diào)用max函數(shù)的全過程說明。 #include <stdio.h> float max( float x, float y ) float z; z = x>y ? x : y; return z; main() float a=19.8, b=-98.8, c; c = max( a, b ); printf( "MAX(a,b)=%fn", c ); 三、函數(shù)的參數(shù)傳遞方式1傳值方式例7-3

6、 返回階乘的函數(shù)及其調(diào)用，函數(shù)調(diào)用時參數(shù)采用傳值方式。 #include <stdio.h> float fac( int n ) int f= 1.0; while ( n >= 1 ) f = f * n; -n; return ( f ); main() int k = 6; printf( "%8.1fn", fac( k ) ); 2傳地址方式例7-4 返回階乘的函數(shù)及其調(diào)用，函數(shù)調(diào)用時采用傳地址方式。 #include <stdio.h> float fac( int *n ) int f= 1.0; while ( *n >

7、= 1 ) f = f * (*n); -(*n); return ( f ); main() int k = 6; printf( "%8.1fn", fac( &k ) ); 要點 傳值方式中函數(shù)對形參的處理是在函數(shù)內(nèi)部變量中進行的，形參在函數(shù)內(nèi)的改變不會使與之結(jié)合的實參變量發(fā)生變化，稱變量直接操作。傳地址方式中函數(shù)對形參的處理是在形參的所指對象單元即與形參結(jié)合的實參變量上進行的，形參在函數(shù)中的改變實質(zhì)是實參變量的改變，稱變量間接操作。四、函數(shù)的類型說明函數(shù)類型說明有三種方法 將函數(shù)定義放在函數(shù)調(diào)用之前。 在函數(shù)調(diào)用之前的任何位置安排一條類型說明語句，形式為：返

8、回值類型 函數(shù)名()； 在調(diào)用函數(shù)的父程序內(nèi)的變量定義處，順便說明函數(shù)返回值類型。規(guī)定 如果函數(shù)返回int, char類型可以不進行函數(shù)類型說明。§7.2 指針與函數(shù)的參數(shù)傳遞一、向函數(shù)中傳遞變量的指針例7-5 試圖用swap() 函數(shù)將兩實參變量的值交換。void _swap( int x, int y ) int z; z=x; x=y; y=z; main() int a=10, b=20; _swap( a,b ); printf( "a=%d, b=%dn", a, b); 結(jié)論傳值方式不能將“形參的值”“傳回”父程序中的實參。例7-6 用swap函數(shù)將

9、兩實參變量的值交換。 #include <stdio.h> void swap( int *x, int *y ) int z; z = *x; *x = *y; *y = z; main() int a=10, b=20; swap( &a, &b ); printf( "a=%d, b=%dn", a, b); 結(jié)論傳地址方式可以將“形參的值”“傳回”父程序中的實參。二、通過指針向函數(shù)中傳遞一維數(shù)組方法 定義一個指針形參，函數(shù)調(diào)用時將實參數(shù)組的首地址賦值給指針形參，從而達到“對形參數(shù)組的處理是在實參數(shù)組上進行的”的效果。例7-7 求整型數(shù)組各

10、元素之和。int add( int *x, int n ) int sum, i; for( sum=0,i=0; i<n; i+ ) sum += *(x+i); return sum; main() int arr4 = 1,3,4,5 , s; s = add( arr, 4 ); printf( "%dn", s ); 數(shù)組的元素描述形式也可采用下標法或元素指針法。 for( sum=0,i=0; i<n; i+ ) sum += xi; /* 下標法 */ for( sum=0,i=0; i<n; i+ ) sum += x+; /* 元素指針法

11、 */ 2000 1 arr0 2002 3 arr12004 4 arr22006 5 arr32008 2000 x 2010 4 n 2012 sum 2014 i三、通過指針向函數(shù)中傳遞字符串方法定義一個指向字符（串）的指針變量作形參，調(diào)用時將字符串的首地址與形參變量結(jié)合使形參指針指向了實參字符串。這樣在函數(shù)中對字符串的處理實質(zhì)是在實參字符串上進行的。例7-8 將字符串中所有小寫字母改成大寫字母進行輸出，小寫轉(zhuǎn)大寫工作由自定義函數(shù)StrToUpr()完成。void StrToUpr( char *s ) while ( *s != '0' ) if ( *s>=&

12、#39;a' && *s<='z' ) *s = *s - ('a'-'A'); +s; main() char str40; gets( str ); StrToUpr( str ); puts( str ); 例7-9 用函數(shù)實現(xiàn)字符串的復制。 #include <stdio.h> void StrCopy( char *from, char *to ) while ( *from != '0' ) *to+ = *from+; *to = '0' main() cha

13、r str140, str240; gets( str1 ); StrCopy( str1, str2 ); puts( str2 ); 四、 通過指針向函數(shù)中傳遞二維數(shù)組方法傳二維數(shù)組首地址以使函數(shù)中的形參指針指向二維數(shù)組，形成“對形參數(shù)組處理實質(zhì)上是在實參二維數(shù)組上進行”的效果。例7-10 求二維數(shù)組中元素的最大值。程序1int Arr2Max( int a3, int m ) /* int Arr2Max(int (*a)3,int m) */ int max=-32768, i, j; for ( i=0; i<m; i+ ) for( j=0; j<3; j+ ) if(

14、 aij > max ) max = aij; return max; main() int arr23 = 1,4,7,4,18,6 ; printf( "MAX=%dn", Arr2Max(arr,2) ); 程序2 形參描述為指向一維數(shù)組的指針，函數(shù)描述改為int Arr2Max(int (*a)3,int m)。 程序3 形參描述為指向一維數(shù)組的指針，元素的處理采用游動的元素指針法。 #include <stdio.h> int Arr2Max( int (*a)3, int m ) int max=-32768, j; int (*p)3; fo

15、r ( p=a; p<a+m; p+ ) for( j=0; j<3; j+ ) if( (*p)j > max ) max = p0j; return max; main() int arr23 = 1,4,7,4,18,6 ; printf( "MAX=%dn", Arr2Max(arr,2) ); 五、返回指針的函數(shù)例7-11 某字符數(shù)組中存有兩個字符串以 0做為串結(jié)束符，即字符數(shù)組中先存一個字符串以0結(jié)束,從0的下一字符位置又存有一個字符串以0結(jié)束，如下程序可以打印出第2個字符串。 #include <stdio.h> char *Se

16、condStr ( char *s ) while ( *s!='0' ) s+; return ( s+1 ); main() char str40 = "abcdef0ABCDEFGH", *str2; str2 = SecondStr( str ); puts( str2 ); §7.3 函數(shù)程序設計要點1 必須了解開發(fā)環(huán)境所能提供的系統(tǒng)函數(shù)。要點2 如何設計給定功能的函數(shù)，設計必須嚴格按如下步驟進行。（1）清楚知道函數(shù)所要完成的功能。（2）入口參量設計。要說明參數(shù)個數(shù)，傳遞方式，形參名，參數(shù)含義。（3）出口參量設計。要說明出口參量個數(shù)，參量

17、傳遞方式，參量含義。（4）寫出正確的函數(shù)頭描述。（5）函數(shù)體設計。要點3 如何劃分函數(shù)。一、給定功能設計函數(shù)例7-12 設計函數(shù)計算n！設計過程（1）明確函數(shù)功能：求一個正整數(shù)的階乘。（2）入口參量設計。（3）出口參量設計。（4）函數(shù)頭描述：float fac (int n)（5）函數(shù)體設計。float fac ( int n ) int i; float p; for ( p=1,i=1; i<=n; i+ ) p *= i; return p; 例7-13 設計函數(shù)求一維數(shù)組中的最大值和最小值。設計過程 入口參量。 出口參量。 函數(shù)頭描述。void MaxMin( a, n, max

18、, min )float a, *max, *min; / 或 float *a, *max, *min; */int n; 函數(shù)體設計。函數(shù)及調(diào)用程序 void MaxMin( a, n, max, min ) float a, *max, *min; int n; int i; *max = *min = a0; for ( i=1; i<n; i+ ) if ( ai > *max ) *max = ai; if ( ai < *min ) *min = ai; main() float a5 = 1,23,45,-9,7, c, d; MaxMin( a, 5, &a

19、mp;c, &d ); printf( "MAX=%6.1f MIN=%6.1fn", c, d ); 例7-14 編寫函數(shù)將3個整數(shù)排序并求和。設計過程 參量設計。 函數(shù)頭描述。int SortSum( int *x1, int *x2, int *x3 )函數(shù)設計結(jié)果 int SortSum( int *x1, int *x2, int *x3 ) int t; if( *x1 > *x2 ) t=*x1; *x1=*x2; *x2=t; if( *x1 > *x3 ) t=*x1; *x1=*x3; *x3=t; if( *x2 > *x3

20、) t=*x2; *x2=*x3; *x3=t; return ( *x1 + *x2 + *x3 ); 二、 借助函數(shù)編寫程序例7-15 計算S=Cn1+Cn3+Cnk （n由鍵盤輸入，k為不大于n的最大整數(shù)）。設計過程程序結(jié)構(gòu)為： 輸入n 累加器s清0 for ( i=1; i<=n；i+=2 ) 計算Cni => p è Cni = n! ( i! * (n-i)! ) s += p 輸出s 設計函數(shù) float fac (int n)；#include "stdio.h" float fac( int n ) int i; float p; f

21、or( p=1,i=1; i<=n; i+ ) p *= i; return p; main( ) int n, i, sum; scanf ( "%d", &n ); for ( sum=0,i=1;i<=n;i+=2 ) sum += fac(n) / fac(i) / fac(n-i); printf ( "%dn", sum ); 例7-16 對M行N列矩陣的每行分別求和，將最小的和數(shù)輸出。思考過程 函數(shù)Sum()：求和及存入一維數(shù)組bM。函數(shù)Min()：求數(shù)組最小值。 Sum()函數(shù)的設計 入口參量：一個M行N列的二維數(shù)組，

22、描述為int xN。出口參量：一個M個元素的一維數(shù)組，描述為int y或int *y。函數(shù)頭描述：void Sum ( int x N, int y )函數(shù)：void Sum ( int xN, int y ) int i, j; for ( i=0; i<M; i+ ) yi = 0; for ( j=0; j<N; j+ ) yi += xij; Min()函數(shù)的設計 入口參量：一個M個元素的一維數(shù)組，描述為int x或int *x。出口參量：以函數(shù)返回值形式返回的x數(shù)組最大值。函數(shù)頭描述：int Min ( int *x )函數(shù)：int Min( int *x ) int i

23、, min; min = x0; for ( i=1; i<M; i+ ) if ( xi < min ) min = xi; return min; 主函數(shù)main() #include <stdio.h> #define M 3 #define N 3 main() int aMN= 1,2,3, 1,2,2, 3,4,5 ; int bM; Sum ( a, b); printf( "Min=%dn", Min( b ) ); 例7-36 求一組分數(shù)之和S= ，以輸入了0（分子為0或分母為0）結(jié)束輸入及求和過程。#include <std

24、io.h>int gcd( int m, int n ) /* 用歐氏“輾轉(zhuǎn)相除法”求m,n的最大公約數(shù) */ /*函數(shù)體請參見例4-29 */ main() int s1, s2, a, b, k; s1 = 0; s2 = 1; scanf( "%d %d", &a, &b ); while ( a!=0 && b!=0 ) k = gcd(a,b); a /= k; b /= k; s1 = s1*b + s2*a; s2 = s2*b; k = gcd(s1,s2); s1 /= k; s2 /= k; scanf ( &quo

25、t;%d %d", &a, &b ); printf( "%d/%d=%7.2fn", s1, s2, (float)s1/s2 ); 函數(shù)嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用一、函數(shù)的嵌套調(diào)用例7-22 用函數(shù)實現(xiàn)起泡排序。void swap( int *x, int *y ) int t; t = *x; *x = *y; *y = t; void BubbleSort( int x, int n ) int i, j; for ( i=0; i<n-1; i+ ) for ( j=0; j<n-i-1; j+ ) if ( xj > xj+1

26、 ) swap( &xj, &xj+1 ); main() int a100, n, i; printf("input n="); scanf( "%d", &n ); for ( i=0; i<n; i+ ) scanf( "%d", &ai ); BubbleSort( a, n ); for ( i=0; i<n; i+ ) printf( "%d ", ai ); 二、函數(shù)的遞歸調(diào)用遞歸問題特征（1）細化出的子問題與原問題性質(zhì)相同但比原問題簡單。（2）問題有“不含

27、遞歸的”最簡解。例7-23 用遞歸方法求階乘。 #include <stdio.h> long fac( int n ) if ( n = 1 ) return 1; else return n * fac(n-1); main() printf( "%ldn", fac(4) ); 遞歸函數(shù)設計要點（1）遞歸函數(shù)中含有從原問題到子問題轉(zhuǎn)換的遞歸調(diào)用語句。（2）遞歸函數(shù)有引起問題越來越簡單并反映原問題與子問題性質(zhì)的形參。（3）遞歸函數(shù)中必須有不含遞歸的最簡情況處理語句。例7-18 菲波拉奇數(shù)列第一項是0，第二項是1，以后每一項是前2項的和。用遞歸函數(shù)求菲波拉奇數(shù)

28、到的第n項。int fib( int n ) if ( n = 1 ) return 0; if ( n = 2 ) return 1; return fib( n-1 ) + fib( n-2 ); main() int k=8; printf( "Fib(%d)=%dn", k, fib(k) ); 例7-19 用遞歸函數(shù)實現(xiàn)輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)。int gcd( int m, int n ) if ( n = 0 ) return m; else return gcd( n, m%n ); main() int a, b; scanf( "%d %d&qu

29、ot;, &a, &b ); printf( "gcd(%d,%d)=%dn", a, b, gcd(a,b) ); §7.5變量的存儲類型一、變量的存儲性質(zhì)變量的數(shù)據(jù)性質(zhì) 變量的存儲性質(zhì)變量存儲類型auto 自動變量static 靜態(tài)變量extern 外部變量register 寄存器變量變量定義的完整格式 （變量存儲類型標識符） 變量數(shù)據(jù)類型標識符 變量表；二、自動變量（局部變量）三、外部變量（全局變量）四、靜態(tài)變量內(nèi)部靜態(tài)變量與局部變量的區(qū)別外部靜態(tài)變量與全局變量的區(qū)別五、寄存器型變量六、再論變量初始化1靜態(tài)變量的初始化2動態(tài)變量的初始化例7-

30、20 閱讀下列程序并回答問題。（1）程序中定義的各個變量的存儲類型是什么？分配在什么數(shù)據(jù)區(qū)？生存期、作用域是什么？（2）寫出程序運行結(jié)果。 #include <stdio.h> int n = 1 ; main() static int x = 5 ; int y ; y = n; A: printf( "MAIN: x=%2d y=%2d n=%2dn", x, y, n ); B: func(); C: printf( "MAIN: x=%2d y=%2d n=%2dn", x, y, n ); D: func(); func() sta

31、tic int x = 4 ; int y = 10; x += 2; n += 10; y += n; E: printf( "FUNC: x=%2d y=%2d n=%2dn", x, y, n ); MAIN: x=5,y=1,n=1FUNC：x=6, y=21,n=11MAIN：x=5,y =1,n=11FUNC：x=8,y=31,n=21 系統(tǒng)函數(shù)函數(shù)的程序閱讀例7-26 以下程序的運行結(jié)果是什么？sub( int x, int y, int *z ) *z = x + y; main() int a, b, c; A: sub(10, 5, &a); B

32、: sub( 7, a, &b); C: sub( a, b, &c); printf( "%d %d %dn", a, b, c); 例7-27 寫出以下程序的運行結(jié)果。int a10, i; main() sub1(); sub3(a); sub2(); sub3(a); sub1() for ( ;i<10; i+ ) ai=i+i; sub2() int a10, i; for (i=0; i<10; i+ ) ai = i; sub3( int a ) int i; for ( i=0;i<10;i+ ) printf( "%d ", ai );*例7-28 閱讀程序?qū)懗鲞\行結(jié)果，并說明函數(shù)功能。int *find( int *x, int id ) while( *x != id ) if( *x>=3 &