函數(shù)的定義 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)返回值課件

1、第四章 函數(shù) 概述 函數(shù)的定義 函數(shù)參數(shù)及函數(shù)返回值 函數(shù)的調(diào)用 函數(shù)的嵌套與遞歸調(diào)用 變量存儲(chǔ)類型、生存期和作用域 編譯預(yù)處理模塊化程序設(shè)計(jì)基本思想：將一個(gè)大的程序按功能分割成一些小模塊，C語言中模塊的功能用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)：各模塊相對(duì)獨(dú)立、功能單一、結(jié)構(gòu)清晰、接口簡單控制了程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，提高了可讀性縮短了程序開發(fā)周期，避免程序開發(fā)的重復(fù)勞動(dòng)程序易于維護(hù)和功能擴(kuò)充開發(fā)方法:自上向下,逐步分解，分而治之概 述 C語言是函數(shù)式語言 必須有且只能有一個(gè)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)用概述：C程序結(jié)構(gòu)C程序源程序文件1源程

2、序文件i源程序文件n預(yù)處理命令函數(shù)1函數(shù)n聲明部分執(zhí)行部分#includeint max(int x,int y) int max; if(xy) max=x; else max=y; return max;void main() int a,b,c; scanf(“%d,%d”,&a,&b); c=max(a,b); printf(“Max=%d”,c);概述：C程序結(jié)構(gòu)【例】簡單函數(shù)的例子：從鍵盤輸入兩個(gè)整數(shù)，求較大的整數(shù)。#includevoid main() int a,b,max; scanf(“%d,%d”,&a,&b); if(ab) max=a; else max=b; pri

3、ntf(“Max=%d”,max);運(yùn)行結(jié)果:14,8Max=14主函數(shù)main()c=max(a,b);函數(shù)max()return max執(zhí)行執(zhí)行執(zhí)行函數(shù)類型 函數(shù)名(形參表及類型) 數(shù)據(jù)描述（變量聲明） 數(shù)據(jù)處理（執(zhí)行語句）一般格式現(xiàn)代風(fēng)格:例: 有參函數(shù)（現(xiàn)代風(fēng)格） int max(int x，int y) int z; z=xy?x:y; return(z);/ return z; 例: 有參函數(shù)（現(xiàn)代風(fēng)格） int max(int x， y) int z; z=xy?x:y; return(z); 例:空函數(shù)void input( ) 例:無參函數(shù) void line( ) prin

4、tf(“*n”); 或 void line(void ) printf(“*n”); 函數(shù)的定義返回值類型，缺省為int型或char，無返回值void函數(shù)體注意：此處無;注意：此處括號(hào)不能省略函數(shù)類型 函數(shù)名（形參表）形參類型說明 變量聲明 執(zhí)行語句傳統(tǒng)風(fēng)格:例: 有參函數(shù)（傳統(tǒng)風(fēng)格） int max(x,y) int x,y; int z; z=xy?x:y; return(z); 函數(shù)的定義例: 有參函數(shù)（錯(cuò)誤） int max(int x,y) int y; int z; z=xy?x:y; return(z); 格式不能混用!注意：VC環(huán)境不支持【例】求整數(shù)的最大公因子int gcd(

5、int u, int v) int tmp; while(v!=0) tmp=u%v; u=v; v=tmp; return u;函數(shù)的參數(shù)與傳遞main() int x=145,y=25,z; z=gcd(x,y); printf(“The GCD of %d and %d is %dn”,x,y,z); x=16; y=24; printf(“The GCD of %d and %d is %dn”,x,y,gcd(x,y); z=gcd(x,x+y); printf(“The GCD of %d and %d is %dn”,x,x+y,z);函數(shù)的參數(shù)與傳遞【例】求三個(gè)數(shù)的最大值/ E

6、xam.cpp#includeint max (int x,int y) /自定義有參函數(shù)，求兩個(gè)數(shù)的較大值return xy?x:y;void line(void) /自定義無參函數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸出一行“*”號(hào)int i;for(i=1;i40;i+) printf(*);printf(n); void main(void)int a,b,c;int m;printf(請(qǐng)輸入三個(gè)整數(shù)： );scanf(%d,%d,%d,&a,&b,&c);m=max(a,b); /有參數(shù)調(diào)用，實(shí)參分別是a，bm=max(c,m); /有參數(shù)調(diào)用，實(shí)參分別是c，mline(); /無參函數(shù)調(diào)用printf(%d,%

7、d和%d中的最大數(shù)為：%dn,a,b,c,m);line(); 說明： 實(shí)參必須有確定的值，可以是常量、變量或表達(dá)式 形參必須指定類型 形參與實(shí)參類型一致，個(gè)數(shù)相同 若形參與實(shí)參類型不一致，自動(dòng)按形參類型轉(zhuǎn)換-函數(shù) 調(diào)用轉(zhuǎn)換 形參在函數(shù)被調(diào)用前不占內(nèi)存，函數(shù)調(diào)用時(shí)為形參分配 內(nèi)存，調(diào)用結(jié)束時(shí)，形參內(nèi)存釋放 實(shí)參對(duì)形參的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，即單向傳遞。函數(shù)的參數(shù)與傳遞函數(shù)的參數(shù)與傳遞【例】實(shí)參與形參不匹配#includevoid test(float a,int b) printf(%f,%dn,a,b);void main( ) int x=3,y=2； float z=9.4； print

8、f(%d,%dn,x,y)； test( )；/無實(shí)參調(diào)用，編譯錯(cuò)誤 test(x,y)；/實(shí)參的類型不匹配，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，但容易引起錯(cuò)誤 test(z,y,x)；/實(shí)參個(gè)數(shù)不匹配，編譯錯(cuò)誤 test(float)x,y)；/正確調(diào)用參數(shù)傳遞方式：值傳遞方式：函數(shù)調(diào)用時(shí),為形參分配單元,并將實(shí)參的值復(fù)制到形參內(nèi)存中；調(diào)用結(jié)束，形參單元被釋放，實(shí)參單元仍保留并維持原值特點(diǎn)：形參與實(shí)參占用不同的內(nèi)存單元實(shí)參向形參傳遞次序依不同系統(tǒng)而定單向傳遞，即形參值的改變不會(huì)影響實(shí)參的值函數(shù)的參數(shù)與傳遞711x:y:調(diào)用前：調(diào)用結(jié)束：711x:y:【例】單向值傳遞 #include void swap(int a

9、,int b) int t; t=a; a=b; b=t; void main() int x=7,y=11; printf(x=%d,y=%dn,x,y); printf(swapped:n); swap(x,y); printf(x=%d,y=%dn,x,y);調(diào)用：711a:b:711x:y:swap:711x:y:117a:b:t函數(shù)的參數(shù)與傳遞運(yùn)行結(jié)果：x=7, y=11swapped:x=7, y=11函數(shù)返回值說明：函數(shù)中可有多個(gè)return語句，執(zhí)行哪個(gè)return，哪個(gè)語句 起作用；若無return語句，遇時(shí)，自動(dòng)返回主調(diào)函數(shù)若函數(shù)類型與return語句中表達(dá)式值的類型不一致

10、，按 前者為準(zhǔn)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換-函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換無返回值函數(shù)：void函數(shù)返回值【例】存在多個(gè)return語句#include void main() int max(int x,int y); /函數(shù)聲明 int a,b,c; scanf(%d,%d,&a,&b); c=max(a,b); printf(Max is %dn,c);int max(int x, int y) if(xy) return x; else return y;說明：xy：返回xxy：返回y函數(shù)調(diào)用：在一個(gè)函數(shù)中引用另一個(gè)函數(shù)說明：主函數(shù)main()只能被系統(tǒng)調(diào)用。調(diào)用無參函數(shù)時(shí)，實(shí)參表可以沒有，但括號(hào)不能省略。如line(

11、)實(shí)參與形參個(gè)數(shù)相等，類型匹配，按順序一一對(duì)應(yīng)各參數(shù)用逗號(hào)分隔，實(shí)參向形參傳遞順序，因系統(tǒng)而定（VC 自左向右）函數(shù)的調(diào)用函數(shù)名(實(shí)參表);void func(int a;int b) /*函數(shù)定義*/void main() int a=2,b=1; func(a,b); /*函數(shù)調(diào)用*/函數(shù)的調(diào)用【例】實(shí)參傳值的順序#includeint f(int a,int b) int c; if(ab) c=1; else if(a=b) c=0; else c=-1; return c;void main() int i=2,p; p=f(i,+i); printf(“%dn”,p);運(yùn)行結(jié)果：T

12、urbo C環(huán)境運(yùn)行結(jié)果：VC環(huán)境-f(3,3)f(2,3)語句調(diào)用： 例 : line(); printf(“Hello,World!n”);表達(dá)式調(diào)用： 例: m=max(a,b)*2;函數(shù)參數(shù)調(diào)用： 例: printf(“%d”,max(a,b); m=max(a,max(b,c);函數(shù)的調(diào)用方式對(duì)被調(diào)用函數(shù)要求：必須是已存在的函數(shù)使用庫函數(shù)，用#include將所需的信息包含到本文件中。 #include 用戶自定義函數(shù): 若函數(shù)位置在主調(diào)函數(shù)后面，必須在主調(diào)函數(shù)中對(duì)該函數(shù)進(jìn)行聲明。主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)的相對(duì)位置被調(diào)用函數(shù)聲明與函數(shù)原型 函數(shù)聲明形式：作用：告訴編譯系統(tǒng)函數(shù)類型、參數(shù)個(gè)數(shù)

13、及類型，以便檢驗(yàn)函數(shù)定義與函數(shù)聲明不同。函數(shù)聲明位置：程序的數(shù)據(jù)說明部分（函數(shù)內(nèi)或外）若被調(diào)用函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，可不作函數(shù)聲明。有些系統(tǒng)要求函數(shù)說明指出函數(shù)返回值類型和形參類型，并且對(duì)void和int型函數(shù)也要進(jìn)行函數(shù)說明。函數(shù)類型 函數(shù)名(類型1,類型2);或函數(shù)類型 函數(shù)名(類型 參數(shù)1,類型 參數(shù)2);必須有分號(hào)可以只寫明類型main() int max(int,int); /函數(shù)聲明int max(int x , int y) /函數(shù)定義#include long sum(int a, int b); long factorial(int n);void main() int

14、 n1,n2; long a; scanf(%d,%d,&n1,&n2); a=sum(n1,n2); printf(a=%1d,a);long sum(int a,int b) long c1,c2; c1=factorial(a); c2=factorial(b); return(c1+c2); long factorial(int n) long rtn=1; int i; for(i=1;i=n;i+) rtn*=i; return(rtn); long sum(int a, int b);long factorial(int n);函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用被調(diào)用函數(shù)聲明與函數(shù)原型函數(shù)聲明函數(shù)

15、定義若被調(diào)函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之后,必須在主調(diào)函數(shù)或文件中對(duì)被調(diào)函數(shù)進(jìn)行聲明?！纠亢瘮?shù)調(diào)用示例 計(jì)算:A(x,y)=#include#includedouble fun(double f) double f2=f*f+sqrt(1+2*f+3*f*f); return (sqrt(f2);main () int x,y; double f1,fun(double ); scanf(“%d，%d”，&x，&y); f1=x*x/fun(exp(x-y); printf(A(x,y)=%fn,f1);被調(diào)用函數(shù)聲明與函數(shù)原型嵌套調(diào)用C規(guī)定：函數(shù)定義不可嵌套，但可以嵌套調(diào)用函數(shù)函數(shù)的嵌套調(diào)用m

16、ain( )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兩層嵌套示例錯(cuò)誤，函數(shù)的嵌套定義main() int max(int x,int y) return(xy?x:y); 遞歸調(diào)用：函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身。int f(int x) int y,z; z=f(y); . return(2*z);int f1(int x) int y,z; z=f2(y); . return(2*z);int f2(int t) int a,c; c=f1(a); . return(3+c);函數(shù)的遞歸調(diào)用f( )調(diào)f調(diào)f2調(diào)f1f1( )f2( )說明： C編譯系統(tǒng)對(duì)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

17、，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。 程序中應(yīng)避免無終止的遞歸調(diào)用(有遞歸出口)函數(shù)的遞歸調(diào)用【例】有5個(gè)人坐在一起，問第5個(gè)人多少歲？他說比第4個(gè)人大2歲。問第4個(gè)人的歲數(shù)，他說比第3個(gè)人大2歲。而第3個(gè)人，又比第2個(gè)人大2歲，第2個(gè)人又比第1個(gè)人大2歲。已知第1個(gè)人10歲。求第5個(gè)人的年齡。遞推回歸遞歸結(jié)束的條件函數(shù)的遞歸調(diào)用#includeint age(int n) int c; if(n=1) c=10; else c=age(n-1)+2; return c;void main() printf(“The fifth pe

18、ople is %d years old.”,age(5);運(yùn)行結(jié)果：The fifth people is 18 years old.遞歸結(jié)束條件if遞歸調(diào)用（4次)函數(shù)調(diào)用main()遞 推回 歸c=age(5)age(5)c=age(4)+2age(4)c=age(3)+2age(3)c=age(2)+2age(2)c=age(1)+2結(jié)束結(jié)束結(jié)束結(jié)束結(jié)束0函數(shù)的遞歸調(diào)用age(1)c=10結(jié)束1234#include int fac(int n) int f; if(n0) printf(n0,data error!); else if(n=0|n=1) f=1; else f=fac

19、(n-1)*n; return(f);main() int n, y; printf(Input a integer number:); scanf(%d,&n); y=fac(n); printf(%d! =%10d,n,y);【例】求n的階乘函數(shù)的遞歸調(diào)用運(yùn)行結(jié)果：Input a integer number:88!= 40320main() int i,s=1; for(i=1;i=10;i+) s=s*i;函數(shù)的遞歸調(diào)用【例】漢諾塔問題 設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)盤子的程序，使塔A上的所有盤子借助塔B移到塔C上。要求： 一次只能移動(dòng)一個(gè)盤子； 任何時(shí)候不能把大盤子放在比它小的盤子上面。ABCABC初

20、始結(jié)果(1)從A移動(dòng)1n-1號(hào)圓盤至B，C作輔助；(遞歸調(diào)用)分析此問題可歸之于三個(gè)子問題(2)從A移動(dòng)n號(hào)圓盤至C；(一次搬運(yùn))(3)從B移動(dòng)1n-1號(hào)圓盤至C，A作輔助。(遞歸調(diào)用)ABC1n-1nABC(1)n1n-1ABC(2)n1n-1ABC(3)n1n-1函數(shù)的遞歸調(diào)用分析如下：首先，分析如何將A柱上3個(gè)盤子移到C柱上的過程；1）將A柱上2個(gè)盤子移到B柱上（借助C）；2）將A柱上1個(gè)盤子移到C柱上；3）將B柱上2個(gè)盤子移到C柱上（借助A).其中2）可以直接實(shí)現(xiàn)。其中1）可用遞歸方法分解：1.1將A上1個(gè)盤子從A移到C；1.2將A上1個(gè)盤子從A移到B；1.3將C上1個(gè)盤子從C移到B。

21、其中3）分解為3.1將B上1盤子從B移到A上；3.2將B上1盤子從B移到C上；3.3將A上1盤子從A移到C上。函數(shù)的遞歸調(diào)用函數(shù)的遞歸調(diào)用【例】漢諾塔問題#includevoid hanio(int num,char A,char B,char C) if(num0) hanio(num-1,A,C,B); printf(“移動(dòng)第%d個(gè)盤:從%c柱到%c柱n”,num,A,C); hanio(num-1,B,A,C);void main() int num; printf(“please input the number of plate(0):”); scanf(“%d”,&num); ha

22、nio(num,A,B,C);運(yùn)行結(jié)果：Please input the number of plate:3移動(dòng)第1個(gè)盤：從A柱到C柱移動(dòng)第2個(gè)盤：從A柱到B柱移動(dòng)第1個(gè)盤：從C柱到B柱移動(dòng)第3個(gè)盤：從A柱到C柱移動(dòng)第1個(gè)盤：從B柱到A柱移動(dòng)第2個(gè)盤：從B柱到C柱移動(dòng)第1個(gè)盤：從A柱到C柱函數(shù)的遞歸調(diào)用讀程序，寫結(jié)果#includevoid f(int x) if(x%3!=0) f(x/3); printf(%dt,x); main( ) f(5); printf(end); 運(yùn)行結(jié)果：0 1 5 endf(5)f(1)f(1)f(0)f(0)遞推結(jié)束打印 x打印 x打印 xmain()f(

23、5)打印”end”變量存儲(chǔ)類型、生存期和作用域變量的數(shù)據(jù)類型規(guī)定了變量的存儲(chǔ)空間大小和取值范圍; (已介紹)變量的存儲(chǔ)類型規(guī)定了變量的生存期和作用域。變量的存儲(chǔ)類型有4個(gè)，分別是自動(dòng)型、寄存器型、外部型和靜態(tài)型，其說明符分別是auto、register、extern和static。 變量定義格式: 存儲(chǔ)類型 數(shù)據(jù)類型 變量表;如: int sum; auto int a,b,c; register int i; static float x,y; 存儲(chǔ)類型：變量存儲(chǔ)類型、生存期和作用域生存期，就是變量存活的周期。 一是變量從程序開始定義就被分配內(nèi)存（即產(chǎn)生），直 到程序運(yùn)行結(jié)束內(nèi)存釋放，這種變

24、量稱為靜態(tài)變量；二是變量帶有臨時(shí)性，隨調(diào)用的模塊（如文件、函數(shù)或 復(fù)合語句）分配內(nèi)存單元，模塊調(diào)用結(jié)束，釋放內(nèi)存， 這種變量稱為動(dòng)態(tài)變量。作用域，就是某個(gè)變量在其生命期內(nèi)，程序模塊是否可使用該變量。一種變量在從定義點(diǎn)開始或整個(gè)源程序都可有效，稱為全局變量；另一種變量只能在所定義的模塊內(nèi)部有效，稱為局部變量。局部變量-內(nèi)部變量定義：在模塊內(nèi)定義，只在本模塊內(nèi)有效說明：main中定義的變量只在main中有效，各函數(shù)不能使用其他函數(shù)中定義的變量。不同函數(shù)中的同名局部變量，占不同內(nèi)存單元形參屬于局部變量復(fù)合語句中定義的局部變量只在該復(fù)合語句中有效局部變量可用存儲(chǔ)類型：auto、register、sta

25、tic （默認(rèn)為auto）float f1(int a) int b,c; .char f2(int x,int y) int i,j; main() int m,n; .a,b,c有效x,y,i,j有效m,n有效/定義在復(fù)合語句中的變量#includemain() int x=1,y=2; /復(fù)合語句中定義 int x=10; x=x+10; printf(“x=%d,”,x); printf(“y=%d,”,y); x=x+9; printf(“x=%dn”,x);/不同函數(shù)中的同名變量sub() int a,b; a=6; b=7; printf(sub:a=%d,b=%dn,a,b);

26、main() int a,b; a=3; b=4; printf(main:a=%d,b=%dn,a,b); sub(); printf(main:a=%d,b=%dn,a,b);運(yùn)行結(jié)果：main：a=3,b=4sub：a=6,b=7main：a=3,b=4變量的作用域-局部變量 復(fù)合語句中x的作用域 sub中的a、b作用域 main中的a、b作用域 main中x、y的作用域運(yùn)行結(jié)果：x=20,y=2,x=10全局變量-外部變量定義：在函數(shù)外定義，可為本文件中所有函數(shù)共用有效范圍：從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束，及有extern說明的其它源文件說明：外部變量可用存儲(chǔ)類型：缺省 或 sta

27、tic若外部變量與局部變量同名，則外部變量被屏蔽變量的作用域-全局變量/全局變量的作用域 int p=1,q=5; /*全局變量*/float f1(int a) int b,c; char c1,c2; /*全局變量*/char f2(int x, int y) int i,j; void main() int m,n;c1,c2的作用范圍p,q的作用范圍/外部變量被屏蔽#include int a=3,b=5;max(int a, int b) int c; c=ab?a:b; return(c);main() int a=8; /與外部變量同名 printf(max=%d,max(a,b

28、);運(yùn)行結(jié)果：max=8變量的作用域-全局變量變量的作用域-全局變量【例】外部變量的使用#includeint x;void add(void) x=x+5; printf(“add_x=%dn”,x);void sub(void) x=x-2; printf(“sub_x=%dn”,x);void main() add(); sub(); printf(“外部_x=%dn”,x);未初始化的外部變量，系統(tǒng)賦初值為0運(yùn)行結(jié)果： add_x=5 sub_x=3 外部_x=3變量的作用域-全局變量【例】外部變量的使用#includeint x1=30 , x2=40;sub(int x , int

29、 y) x1=x; x=y; y=x1;void main() int x3=10 , x4=20; sub(x3，x4); sub(x2，x1); printf(“%d,%d,%d,%d”，x3，x4，x1，x2);運(yùn)行結(jié)果： 10 ,20 ,40 ,40變量的作用域-全局變量應(yīng)盡量少使用全局變量： 全局變量在程序全部執(zhí)行過程中占用存儲(chǔ)單元 降低了函數(shù)的通用性、可靠性，可移植性 降低程序清晰性，且容易出錯(cuò)靜態(tài)變量與動(dòng)態(tài)變量存儲(chǔ)方式靜態(tài)存儲(chǔ)：程序運(yùn)行期間分配固定存儲(chǔ)空間動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)：程序運(yùn)行期間根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)分配存儲(chǔ)空間生存期靜態(tài)變量:從程序開始執(zhí)行到程序結(jié)束動(dòng)態(tài)變量:從包含該變量定義的模塊開始執(zhí)行

30、至模塊執(zhí)行結(jié)束全局變量、靜態(tài)變量外部變量形參變量局部變量程序區(qū)靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)變量 auto變量 數(shù)據(jù)：函數(shù)中的形參和函數(shù)中定義的變量。 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)方式：調(diào)用函數(shù)時(shí)分配空間，函數(shù)執(zhí) 行結(jié)束釋放。 聲明： int f(int a) auto int b,c=3; 等價(jià)于：int b,c=3; (auto可省略)動(dòng)態(tài)變量 register變量作用：減少頻繁使用變量的存取開銷。/輸出1!到n!的值#include void main() long fac(long); long i,n; scanf(“%ld”,&n); for(i=1;i=n;i+) printf(“%ld!=%ldn“,i

31、,fac(i);long fac(long n) register long i,f=1; for(i=1;i=n;i+) f=f*i; return(f);運(yùn)行結(jié)果：51！12！23！64！245！120動(dòng)態(tài)變量說明： 只有局部自動(dòng)變量和形式參數(shù)可以作為寄存器變量 寄存器變量數(shù)目有限 局部靜態(tài)變量不能定義為寄存器變量 錯(cuò)誤：register static int a,b,c; 一般優(yōu)化的編譯系統(tǒng)能識(shí)別使用頻繁的變量，并將 其放入寄存器，不需要程序設(shè)計(jì)者指定。靜態(tài)變量 static變量 靜態(tài)存儲(chǔ)方式：編譯時(shí)分配空間，整個(gè)程序運(yùn)行過程中 有效。 靜態(tài)局部變量： 限于本函數(shù)（或復(fù)合語句中）使用，函

32、數(shù)調(diào)用后仍可保留空間，其值可用于下次調(diào)用時(shí)繼續(xù)使用。（其值具有可繼承性） 靜態(tài)外部變量： 外部變量只限于本文件使用。靜態(tài)變量#includevoid main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void) int x=0; /auto x+; printf(“%dn”,x); #includevoid main() void increment(void); increment(); increment(); increment();void increment(void)

33、static int x=0; /static x+; printf(“%dn”,x); 運(yùn)行結(jié)果： 1 1 1運(yùn)行結(jié)果： 1 2 3【例】static聲明為局部變量【例】static聲明為局部變量#includevoid main() int f(int); /函數(shù)聲明 int a=2,i; for(i=0;i3;i+) printf(“%dt”, f(a);int f(int a) auto int b=0; /局部變量 static int c=3; /靜態(tài)局部變量 b=b+1; c=c+1; return(a+b+c);運(yùn)行結(jié)果：7 8 9調(diào)用次數(shù)調(diào)用初值調(diào)用結(jié)束值bcbca+b+c1

34、03147204158305169注意： 靜態(tài)局部變量：局限于變量所在 的模塊; 每次函數(shù)調(diào)用時(shí)，其初值是上次 調(diào)用結(jié)束時(shí)的值;靜態(tài)變量說明： 靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲(chǔ)類別，其存儲(chǔ)單元在整個(gè)程序 運(yùn)行期間不釋放。自動(dòng)變量屬于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)類別。 靜態(tài)局部變量在編譯時(shí)賦初值，即只賦初值一次。每次函 數(shù)調(diào)用時(shí)不再重新賦初值，而是保留上次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí) 的值。自動(dòng)變量每次執(zhí)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，重新賦初值。 靜態(tài)局部變量未賦初值時(shí)，編譯時(shí)自動(dòng)賦初值0或空字符 。自動(dòng)變量則是不確定的值。 靜態(tài)局部變量只限于定義它的函數(shù)使用，其它函數(shù)不能引 用。靜態(tài)變量【例】static聲明為外部變量/*File1.c*/stati

35、c int a;void main() /*File2.c*/extern int a;void fun(int n) a=a*n; 錯(cuò)誤：a只能用于本文件(file1.c)中靜態(tài)變量靜態(tài)變量static unsigned int r； /static外部變量random(void) r=(r*123+59)%65535； return (r)；/*產(chǎn)生r的初值*/unsigned radom_start(unsigned int seed) r=seed；【例】產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)序列main() int i,n; printf(“please enter the seed:”); scanf(“

36、%d”,&n); random_start(n); for(i=1;i10;i+) printf(“%u”,random();外部變量 用extern聲明外部變量 非變量定義，而是用于擴(kuò)展外部變量的作用域 應(yīng)用：在一個(gè)文件內(nèi)聲明外部變量在多個(gè)文件的程序中聲明外部變量 聲明方式：extern 數(shù)據(jù)類型 變量名； 如：extern a; 或 extern int a;c1,c2的作用范圍p,q的作用范圍extern char c1,c2;extern char c1,c2; 外部變量定義與聲明(extern)擴(kuò)展后的c1,c2的作用范圍擴(kuò)展后的c1,c2的作用范圍int p=1,q=5; floa

37、t f1(int a) int b,c; .int f3().char c1,c2; char f2(int x,int y) int i,j; main() int m,n; .#includeint max(int x, int y) int z; z=xy?x:y; return(z);main() extern int a,b; /聲明外部變量 printf(max=%d,max(a,b);int a=13,b=-8; /定義外部變量運(yùn)行結(jié)果：max=13#includeextern int a,b;int max() int z; z=ab?a:b; return(z);main()

38、 printf(max=%d,max();int a=13,b=-8;【例】外部變量定義與說明外部變量定義與聲明(extern)注意： 若在外部變量定義點(diǎn)之前引用該變量，必須在引用前用 extern對(duì)該變量作出聲明。 聲明后，作用域從“聲明”處起有效。外部變量定義與聲明(extern)【例】用extern將外部變量的作用域擴(kuò)展到其他文件/file1.c#include void main() int power(int); int b=3,c,d,m; printf(“enter the number a and its power m:n”); scanf(“%d,%d”,&A,&m); c

39、=A*b; printf(“%d*%d=%dn”,A,b,c); d=power(m); printf(“%d*%d=%dn”,A,m,d);/file1.c#include #includeextern int a; /擴(kuò)展file2中的a的作用域void main() int power(int); /函數(shù)聲明 int b=3,c,d,m; printf(“enter the number a and its power m:n”); scanf(“%d,%d”,&a,&m); c=a*b; printf(“%d*%d=%dn”,a,b,c); d=power(m); printf(“%d

40、*%d=%dn”,a,m,d);/file2.cint a; /外部變量定義int power( int n) int i,y=1; for(i=1;i=n;i+) y*=a; return(y);運(yùn)行結(jié)果：enter the number a and its power m5,35*3=155*3=125外部變量定義與聲明(extern)【例6-18】外部變量的副作用示例。/Exam6-18.cpp#includeint i；/定義外部變量i/-void output(void)for(i=1；i5；i+) putchar(*)；/-void main(void)for(i=1；i6；i+)

41、 output()；/= 運(yùn)行結(jié)果：*【例】外部變量的副作用示例。/Exam.cpp#includeint i；/定義外部變量i/-void output(void)for(i=1；i5；i+) putchar(*)；/-void main(void)for(i=1；i6；i+) output()；/= 運(yùn)行結(jié)果：*若此處i6改為i7，程序結(jié)果會(huì)是怎樣？變量存儲(chǔ)類型【例】靜態(tài)外部變量與外部變量的區(qū)別示例。/file1.cpp#include/-int x=2；/定義外部變量xstatic int y=3；/定義靜態(tài)外部變量y/-void func( )x+；y+；printf(“x=%d,y=

42、%dn,x,y)；/=/file2.cpp#include/-extern int x；/擴(kuò)展文件file1中的外部變量x的作用域int y；/外部變量/-void main() void func(); /函數(shù)聲明func()； / 函數(shù)調(diào)用printf(“x=%d,y=%dn,x,y)；/=運(yùn)行結(jié)果：x=3,y=4x=3,y=0注意： 靜態(tài)外部變量只能在定義的文件中使用，具有局部可見性。 外部變量可以被其他文件使用，具有全局性。#include int i=1;main() static int a; register int b=-10; int c=0; void other(); p

43、rintf(-MAIN-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); c=c+8; other(); printf(-MAIN-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); i=i+10; other();void other() static int a=2; static int b; int c=10; a=a+2; i=i+32; c=c+5; printf(-OTHER-n); printf(i:%d a:%d b:%d c:%dn,i,a,b,c); b=a;運(yùn)行結(jié)果：-Main-i:1 a:0 b:-10

44、 c:0 -Other-i:33 a:4 b:0 c:15 -Main-i:33 a:0 b:-10 c:8-Other-i:75 a:6 b:4 c:15變量存儲(chǔ)類型變量存儲(chǔ)類型 外部變量的作用域可以在不同的函數(shù)中多次擴(kuò)展，但 外部變量的定義在一個(gè)源程序中只能定義一次，可以 定義時(shí)進(jìn)行初始化 外部變量和局部變量在同一個(gè)模塊中有效時(shí)，同名的 外部變量被屏蔽 靜態(tài)外部變量和外部變量定義時(shí)如果沒有賦初值，數(shù) 值型變量默認(rèn)為0，字符型為空字符靜態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)方式程序整個(gè)運(yùn)行期間函數(shù)調(diào)用開始至結(jié)束生存期編譯時(shí)賦初值，只賦一次每次函數(shù)調(diào)用時(shí)賦初值自動(dòng)賦初值0或空字符不確定未賦初值靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)區(qū)存儲(chǔ)區(qū)寄存器

45、局部變量全局變量作用域定義變量的函數(shù)或復(fù)合語句內(nèi)本文件其它文件register局部staticauto外部staticextern存儲(chǔ)類別變量存儲(chǔ)類型小結(jié)變量存儲(chǔ)類型小結(jié)#includeint fun(int x,int y) static int m=0,i=2; i+=m+1; m=i+x+y; return m; void main() int j=4,m=1,k; k=fun(j,m); printf(%d,k); k=fun(j,m); printf(%dn,k); 讀程序，寫結(jié)果結(jié)果：8，17函數(shù)的存儲(chǔ)類別內(nèi)部函數(shù)(又稱為靜態(tài)函數(shù)) ：只能被本文件中的其它函數(shù)調(diào)用，而不能被同一源程

46、序中其它文件中的函數(shù)調(diào)用，這種函數(shù)稱為內(nèi)部函數(shù)。外部函數(shù)：在定義函數(shù)時(shí)，如果沒有加關(guān)鍵字“static”，或冠以關(guān)鍵字“extern”，表示此函數(shù)是外部函數(shù)：說明此函數(shù)可以被同源文件中的其它文件調(diào)用。static 函數(shù)類型 函數(shù)名(形參列表) 函數(shù)體 static的含義不是指存儲(chǔ)方式，而是限定函數(shù)的作用域于本文件中。 extern 函數(shù)類型 函數(shù)名(形參列表) 函數(shù)體 編譯預(yù)處理 宏定義 文件包含 條件編譯第八章編譯預(yù)處理命令作用：不是C語言的組成部分，對(duì)源程序編譯之前做一些預(yù)處理，生成擴(kuò)展C源程序。種類宏定義 #define文件包含 #include條件編譯 #if-#else-#endif

47、 等格式：“#”開頭（區(qū)別于其它C語句）單獨(dú)占書寫行語句尾不加分號(hào)功能：一個(gè)源文件可將另一個(gè)源文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來一般形式：#include “文件名” 或 #include 處理過程：預(yù)編譯時(shí),用被包含文件的內(nèi)容取代該預(yù)處理命令，再對(duì)“包含”后的文件作為一個(gè)源文件編譯。#include “file2.c”file1.cfile2.cfile1.cfile2.cABBAB 直接按標(biāo)準(zhǔn)目錄搜索“” 先在當(dāng)前目錄搜索，再搜索標(biāo)準(zhǔn)目錄，可指定路徑文件包含 一次只能包含一個(gè)文件 被包含的文件一定是文 本文件，不能是執(zhí)行程 序或目標(biāo)程序源文件(*.c)頭文件(*.h)宏定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義函數(shù)說明等文件包

48、含可嵌套#include “file2.c”file1.cAfile3.cC#include “file3.c”file2.c Bfile1.cAfile3.cfile2.c文件包含/* powers.h */#define sqr(x) (x)*(x)#define cube(x) (x)*(x)*(x)#define quad(x) (x)*(x)*(x)*(x)/*Exam.c*/#include /一個(gè)#include只包含一個(gè)文件#include d:c_propowers.h#define MAX_POWER 10void main() int n; printf(numbert

49、exp2t exp3t exp4n); for(n=1;n=MAX_POWER;n+) printf(%2dt %3dt %4dt %5dn,n,sqr(n),cube(n),quad(n);文件包含#define sqr(x) (x)*(x)#define cube(x) (x)*(x)*(x)#define quad(x) (x)*(x)*(x)*(x)不帶參數(shù)宏定義一般形式：#define 標(biāo)識(shí)符 字符串功能：預(yù)處理程序中用字符串（或宏體)代替標(biāo)識(shí)符(或宏名)，此過程稱為“宏展開”。宏定義【例】不帶參數(shù)的宏定義#include#define PI 3.14159void main() d

50、ouble s,r; printf(“Input radius:”); scanf(“%f”,&r); s=PI*r*r; printf(“The circles area is %10.4f”,s);運(yùn)行結(jié)果:Input radius:4The circles area is 50.26543.14159*r*r，宏展開是任意類型數(shù)據(jù) #define A 3.6#define A “CHINA”宏定義說明: 宏名一般用大寫形式 使用宏定義，可以減少重復(fù)書寫某字符串的工作量 用宏體替換宏名，只作簡單的替換，不作任何語法檢查 如：#define PI 3.14l59 宏定義，行末不加分號(hào) #de

51、fine一般用在函數(shù)的外面，其有效范圍為定義命令之后 到本源文件結(jié)束。也可以用#undef命令終止宏定義的作用域。 如： #define G 9.8 void main() #undef G f1()G的有效范圍宏定義 宏定義可以嵌套，但不能遞歸。如：#define MAX MAX+10 ()如：#define MIN 10 #define MAX MIN*10 ()【例】 #include #define MIN 10 #define MAX MIN*10 void main() printf(“min=%d,max=%d”,MIN,MAX); 運(yùn)行結(jié)果：min=10,max=100【修改】

52、#define MIN 5+5#define MAX MIN*10輸出：min=10,max=55宏展開：5+5*10注意：宏名出現(xiàn)在引號(hào)中，不作宏替換。如：”MIN”如： #define S(a,b) a*b area=S(3,2);宏展開：area=3*2;帶參數(shù)的宏定義： 一般形式：#define 宏名(參數(shù)) 字符串宏定義3*2#include#define PI 3.14159#define S(r) PI*r*rvoid main() float a ,area; a=3.6; area=S(a); printf(“r=%f,area=%fn”,a,area);宏展開：形參用實(shí)參替

53、換，其它字符保留宏展開：3.14159*3.6*3.6宏定義說明： 帶參數(shù)宏的展開只是將宏名括號(hào)內(nèi)的實(shí)參字符串代替宏定 義中的形參。宏名與帶參數(shù)的括號(hào)間不應(yīng)加空格，否則空格后的字符串都 作為宏體的一部分。如： #define S (r) PI*r*r /宏名為S，字符串為(r) PI*r*r 遇area=S(a); 展開為 (r) PI*r*r(a);如：#define POWER(x) x*x x=4; y=6; z=POWER(x+y);宏展開：z=x+y*x+y;注意：實(shí)參是表達(dá)式時(shí)，宏定義中要用括號(hào)把參數(shù)括起來。如：#define POWER(x) (x)*(x)宏展開：z=(x+y)

54、*(x+y);#define MAX(x,y) (x)(y)?(x):(y) .main() int a,b,c,d,t; . t=MAX(a+b,c+d); 宏展開：int max(int x,int y) return(xy?x:y);main() int a,b,c,d,t; . t=max(a+b,c+d); 宏定義與函數(shù)t=(a+b)(c+d)?(a+b):(c+d);宏定義與函數(shù) 帶參宏 函數(shù)處理時(shí)間 編譯前 程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)類型無類型說明(無類型匹配問題)指明形參類型處理過程不分配內(nèi)存，僅簡單字符替換，不計(jì)算分配內(nèi)存先求實(shí)參值，再傳給形參程序長度變長不變宏定義 【例】用宏定義編制打

55、印不同半徑圓的周長、面積及球的體積的程序。#define PI 3.14159#define SQUARE(x) (x)*(x)#define CUB(x) (x)*(x)*(x)double area(double r) return(PI*SQUARE(r); double cirfer(double r) return(2.0*PI*r); double vol(double r) return(4.0/3.0*PI*CUB(r); main() double r=2.0; printf(“r=%f:%f %f %fn”,r,area(r),cirfer(r),vol(r);宏定義 【例

56、】定義一個(gè)帶參數(shù)的宏，使兩個(gè)參數(shù)的值互換，并編一個(gè)程序，輸入兩個(gè)整數(shù)作為使用宏時(shí)的參數(shù)，輸出已經(jīng)交換的兩個(gè)值。#define SWAP(a,b) t=b;b=a;a=t;main() int a,b,t； printf(“請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)：”)； scanf（“%d，%d”，&a，&b）； printf（“n原來得數(shù)據(jù)為：a=%d，b=%dn”,a,b）； SWAP(a,b)； printf(“交換結(jié)果為：a=%d，b=&dn”，a，b)；運(yùn)行結(jié)果：請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)：87,96原來的數(shù)據(jù)為:a=87,b=96交換結(jié)果為:a=96,b=87條件編譯條件編譯：根據(jù)條件選擇被編譯的源程序行。 使用宏定義

57、的標(biāo)識(shí)符作為編譯條件 使用常量表達(dá)式的值作為編譯條件 #ifdef形式：格式1#ifdef 標(biāo)識(shí)符 程序段1 #else 程序段2 #endif 作用：當(dāng)所指定的標(biāo)識(shí)符已經(jīng)被#define 命令定義過，則在程序編譯階段只編譯程序段1，否則編譯程序段2。條件編譯# ifdef 標(biāo)識(shí)符 程序段1 #endif 格式2：作用：當(dāng)所指定的標(biāo)識(shí)符已經(jīng)被#define 命令定義過，則在程序編譯階段只編譯程序段1，# ifndef 標(biāo)識(shí)符 程序段1 # else 程序段2 # endif 格式3：作用：當(dāng)所指定的標(biāo)識(shí)符未被#define 命令定義過，則在程序編譯階段只編譯程序段1，否則編譯程序段2。條件編譯

58、【例】：用于程序調(diào)試#include void main() #ifdef FLAG printf(“FLAG已被定義”); #else printf(“FLAG未被定義”); #endif#define FLAG 1運(yùn)行結(jié)果：FLAG已被定義運(yùn)行結(jié)果：FLAG未被定義條件編譯# if 表達(dá)式 程序段1 # else 程序段2 # endif #if形式：使用常量表達(dá)式的值作為編譯條件作用：當(dāng)所指定的表達(dá)式為真（非零）時(shí)就編譯程序段1，否則編譯程序段2。 可以事先給定一定條件，使程序在不同的條件下執(zhí)行不同的功能。# if 表達(dá)式 程序段# endif 作用：當(dāng)指定的表達(dá)式非零時(shí)編譯程序段條件編

59、譯【例】輸入一行字母字符，根據(jù)需要設(shè)置條件編譯，使之能將字母全改為大寫輸出，或改為小寫字母輸出。#include#define LETTER 1void main() char str20=“C Language”,c; int i=0; while(c=stri)!=0) i+; #if LETTER if(c=a & c=A & c=Z) c=c+32; #endif printf(“%c”,c); 預(yù)處理命令讀程序，寫結(jié)果1.#include#define Sqr(x) x*xvoid main() int a=15,b=2,m=1; a/=Sqr(b+m)/Sqr(b+m); prin

60、tf( %dn,a);結(jié)果：22.#include#define MIN(x,y) (x)(y)?(x):(y)void main() int a=1,b=5,c=4,d=4,t; t=MIN(a+b,c+d)*10; printf(%d,t);結(jié)果：6宏展開：(1+5)limit成立？#includelong series(int limit)long n=0；float sum=0；do +n； sum+=1.0/n；while(sum=limit)；return n；void main( )long n=0；int limit；scanf(%d,&limit)；n=series(limi