函數(shù)2市公開課一等獎省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

（三）變量存放屬性

1、變量存放屬性（也稱存放類別）：用來指定變量生存期，即從為它分配單元，到收回它所占存放單元時間段。2、變量共有四種存放屬性，分別是：auto （自動） static（靜態(tài)）register（存放器） extern（外部）對應(yīng)，含有各存放屬性變量分別叫：自動變量 靜態(tài)變量存放器變量 外部變量3、變量定義普通格式應(yīng)為：[存放屬性]<類型名><變量名>定義變量時，存放屬性放在類型名前。省略對變量存放屬性指定時，默認(rèn)為auto。

不一樣變量（主要指全局量和局部量）能夠指定存放屬性也不一樣，下面分別介紹各變量存放屬性使用方法。

4．局部量存放分配局部變量分為兩類:一類是局部自動變量，一類是局部靜態(tài)變量，它們分配方式不一樣。（1）局部自動變量[1]定義方式:[auto]<類型名><變量名>比如：intf1(intx){autointy=2,s;//y和s是自動變量…………}[2]自動變量生存期在定義自動變量時，系統(tǒng)即在動態(tài)區(qū)內(nèi)為其分配存放單元，函數(shù)運行結(jié)束后，便釋放它所占存放單元。分配和釋放都由系統(tǒng)自動完成。（2）局部靜態(tài)變量[1]定義方式局部靜態(tài)變量（簡稱靜態(tài)變量）定義方式為：static<類型名><變量名>例如：intf2(inta){staticintr=2,t;//r和t是靜態(tài)變量…………}在定義靜態(tài)變量時，也可認(rèn)為它賦初值。[2]靜態(tài)變量生存期和作用在定義靜態(tài)變量時，系統(tǒng)即在靜態(tài)區(qū)內(nèi)為其分配存放單元，即使函數(shù)運行結(jié)束，它占存放單元也不釋放，一直占到程序運行結(jié)束。特點：在函數(shù)體內(nèi)修改后靜態(tài)變量值便被保留下來，下次再調(diào)用該函數(shù)時候，上次調(diào)用后結(jié)果值，便作為此次調(diào)用初值。意義：靜態(tài)變量起到全局變量作用。假如設(shè)計人員欲使用一個“全局變量”，而又怕受到其它函數(shù)干擾（被誤改了值），不如將其設(shè)計成靜態(tài)變量。運行結(jié)果：

x1=4

r=6

x2=4

r=10#include"stdio.h"voidf2(inta){staticintr=2;r+=a;printf("r=%d\n",r);return;}voidmain(){intx=4;printf("x1=%d\n",x);f2(x);printf("x2=%d\n",x);f2(x);}（3）靜態(tài)變量和自動變量初值及作用域?qū)Ρ萚1]初值：定義靜態(tài)變量時給它賦初值（稱為編譯初值），這個初值只在第一次函數(shù)調(diào)用（它所在函數(shù)）時起作用，再次調(diào)用時，編譯初值便不起作用了，因為，第二次調(diào)用時初值，由前次調(diào)用后（本變量）結(jié)果值所取代。自動變量沒有編譯初值，只有調(diào)用初值，即每次調(diào)用（它所在函數(shù)）時，都為它賦一次定義時指定初值。[2]作用域：即使靜態(tài)變量生存期與全局變量一樣長，不過它作用域卻和自動變量一樣，其它函數(shù)不能使用本函數(shù)定義靜態(tài)變量。

（4）存放器變量[1]定義方式存放器變量定義方式為：register<類型名><變量名>比如：intf2(inta){registerinti,g=1;//i和g是存放器變量…………}[2]存放器變量作用為了提升程序運行速度，C語言允許用戶將（幾個）局部變量，定義為存放器變量，系統(tǒng)不為它們分配內(nèi)存單元，而是直接將其存放在存放器中。[3]存放器變量生存期和作用域

等同于自動變量所以，同一個存放器能夠輪番地分配給不一樣函數(shù)中定義存放器變量。[4]注意：存放器變量只能是局部變量或形參，而不能是全局變量，也不能是靜態(tài)變量。因為CPU中存放器個數(shù)有限，所以同一個函數(shù)中定義存放器變量個數(shù)受到限制。若不夠系統(tǒng)將會按自動變量處理。另外，帶有優(yōu)化功效編譯器，能夠自動識別使用頻繁變量，并會自動將其改為存放器變量，所以程序員可依據(jù)情況選擇使用存放器變量。5．全局量存放分配和使用方法

全部全局變量都分配在用戶靜態(tài)存放區(qū)內(nèi)，因而都屬于靜態(tài)變量（與靜態(tài)局部變量含義略有不一樣）。

[1]定義：在函數(shù)外面定義變量稱為全局變量。[2]全局變量生存期（變量空間存在時間）：即分配存放單元起，到程序運行結(jié)束。[3]全局變量作用域（可被使用范圍）：從第一次說明處（定義，或申明）到根源程序文件尾。（與局部量重名時，不起作用）#include"stdio.h"intr=2;//全局量voidf2(inta){r+=a;printf("r=%d\n",r);return;}voidmain(){intx=4;printf("r=%d\n",r);printf("x1=%d\n",x);f2(x);printf("x2=%d\n",x);f2(x);}[4]在一個源程序文件中，使用其它源程序文件中定義（允許使用）全局量在根源程序文件（指使用方）要加上對該全局變量申明，申明方式為：extern<類型名><全局變量名>比如：//源程序文件3：externintc;//不妨稱c為外部全局變量voidf1(){……}intf2(){……}這里“externintc;”是對源程序文件3中引用其它源程序文件中定義全局量c進(jìn)行申明（不是定義）。extern申明作用：其一，告訴編譯系統(tǒng)，根源程序文件中一些函數(shù)要用到這個全局變量c，或者說，將全局變量c作用域擴展到根源程序文件。其二是告訴編譯系統(tǒng)，該全局變量已經(jīng)在其它源程序文件中定義過了，且已經(jīng)分配了存放單元，編譯時，不要再為它分配存放單元了。注意，對外部全局變量申明不能放在某個函數(shù)中，即使根源程序文件中只有一個函數(shù)用到這個外部全局變量。對外部全局變量申明通常放在源程序文件前面。使用外部變量比較通用方法是，把全部外部變量做成一個頭文件，只要在使用外部變量源文件中包含一下即可。變量和函數(shù)存放屬性小結(jié)

五、函數(shù)嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用

（一）嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用概念1、嵌套調(diào)用：假如函數(shù)A調(diào)用函數(shù)B，函數(shù)B又調(diào)用函數(shù)C，且A，B，C都是不一樣函數(shù)，那么這種調(diào)用關(guān)系，被稱為嵌套調(diào)用。2、遞歸調(diào)用：若子函數(shù)A調(diào)用本身，那么稱為這種調(diào)用關(guān)系為遞歸調(diào)用，而子函數(shù)A稱作遞歸函數(shù)。若子函數(shù)A調(diào)用子函數(shù)B，子函數(shù)B又（直接或間接地）調(diào)用子函數(shù)A，那么這種調(diào)用關(guān)系稱為間接遞歸（或聯(lián)立遞歸）。對應(yīng)，前者（非間接遞歸）稱作直接遞歸調(diào)用（或自遞歸）。3、注意：主函數(shù)不能是遞歸函數(shù)，因為主調(diào)函數(shù)不被任何函數(shù)（當(dāng)然也包含主函數(shù)本身）所調(diào)用。主函數(shù)只能獨立運行，或者由系統(tǒng)程序所調(diào)用。調(diào)用關(guān)系能夠是線性、樹狀、網(wǎng)狀。（二）函數(shù)嵌套調(diào)用對于函數(shù)嵌套調(diào)用，前面已經(jīng)說得很清楚了，本小節(jié)給出兩個例子，深入說明函數(shù)嵌套調(diào)用。例:若一個m位正整數(shù)n等于它各位數(shù)字m次方之和，則稱n是一個Armstrong數(shù)。比如，三位數(shù)153=13+53+33四位數(shù)1634=14+64+34+44五位數(shù)92727=95+25+75+25+75編程判斷一個正整數(shù)n是否是Armstrong數(shù)。函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖示解題算法設(shè)計：拆數(shù)n，并求出n位數(shù)m，然后再計算各位數(shù)字m次方，累加，再與n比較。函數(shù)split(longn,inta[])用來將n各位數(shù)字由低位到高位拆出來存放在數(shù)組a[]中，同時統(tǒng)計n位數(shù)m作為該函數(shù)返回值。函數(shù)expnm(intn,intm)用來計算nm次方，并將計算結(jié)果作為函數(shù)返回值。函數(shù)體中使用循環(huán)累乘方法計算nm次方值，而沒使用數(shù)學(xué)庫中標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)pow(x,y)，主要考慮其參數(shù)是實型（double類型），計算結(jié)果值可能不夠準(zhǔn)確。函數(shù)sum(intm,intd[])用來計算序列累加和。sum()中調(diào)用expnm()求一個數(shù)m次方值。這里調(diào)用便是嵌套調(diào)用。主函數(shù)讀入數(shù)據(jù)n，調(diào)用split()、sum()，依據(jù)調(diào)用結(jié)果，輸出n是，或不是Armstrong數(shù)信息。程序以下：//判斷n是不是Armstrong數(shù)源程序文件Armstrong.c#include<stdio.h>intsplit(longn,inta[])//拆數(shù){intm=0;while(n){a[m++]=n%10;//拆出一位，放入數(shù)組中n/=10;}returnm;}

longexpnm(intn,intm)//計算求nm次方{inti;longk;k=n;for(i=1;i<m;i++)k*=n;returnk;}longsum(intm,intd[]){longs=0;inti;for(i=0;i<m;i++)s+=expnm(d[i],m);//求各位數(shù)字m次方之和returns;}

voidmain(){longn;intm,d[10];printf("請輸入正整數(shù)數(shù)n:");scanf("%ld",&n);m=split(n,d);//將n拆成m位數(shù)字，放入數(shù)組d[]中//返回n位數(shù)mif(n==sum(m,d))printf("%ld是Armstrong數(shù)\n",n);else printf("%ld不是Armstrong數(shù)\n",n);}（三）函數(shù)遞歸調(diào)用自遞歸函數(shù)又可依據(jù)函數(shù)體內(nèi)遞歸調(diào)用點多少，分成線性遞歸（或曰單調(diào)遞歸，簡單遞歸）和非線性遞歸。線性遞歸函數(shù)函數(shù)體內(nèi)只有一個遞歸調(diào)用點，或者，即使有幾個遞歸調(diào)用點，但任何情況下，至多執(zhí)行其中一個。非線性遞歸函數(shù)函數(shù)體內(nèi)最少有兩個遞歸調(diào)用點，而且遞歸每執(zhí)行一次，這些遞歸調(diào)用點可能同時都要執(zhí)行。線性遞歸執(zhí)行路線是簡單直線，而非線性遞歸執(zhí)行路線卻是一個樹形路線。1．線性遞歸函數(shù)例：計算n!值遞歸函數(shù)doublefac(intn){if(n!=0)returnn*fac(n-1);//遞歸調(diào)用elsereturn1;//若n=0，則返回值為1}若主調(diào)函數(shù)用語句：s=fac(3);fac(3)遞歸調(diào)用路線和返回路線

注意：遞歸函數(shù)體內(nèi)必須有遞歸終止條件，即邊界條件，而且每遞歸一次向終止條件前深入，不然遞歸將無休止進(jìn)行下去，造成系統(tǒng)瓦解。使用遞歸技術(shù)最大優(yōu)點是，程序結(jié)構(gòu)簡單。使用遞歸技術(shù)最大缺點是，增加了系統(tǒng)對棧區(qū)管理，因而單純遞歸并不能提升程序運行速度，相反會降低速度。

例求兩個正整數(shù)最大條約數(shù)遞歸函數(shù)。intgcd(inta,intb){if(b)returngcd(b,a%b);elsereturna;}以上兩個遞歸函數(shù)函數(shù)體內(nèi)都只有一處遞歸調(diào)用，所以都屬于線性遞歸函數(shù)。遞歸是一個“隱式”循環(huán)。反過來說，全部線性遞歸函數(shù)，都能夠簡單地改為非遞歸函數(shù)（用循環(huán)語句實現(xiàn)）。假如要計算f(3，17)函數(shù)值，用數(shù)學(xué)推導(dǎo)法，得到：f(3，17)//第一次調(diào)用，a=3，用第二公式遞歸=f(17÷2，3)+2//第二次調(diào)用=f(8，3)+2//化簡，a=8，用第三公式遞歸=f(3÷4，8÷2)+1+2//第三次調(diào)用=f(0，4)+3//化簡，a=0，用第三公式遞歸=f(4÷4，0÷2)+1+3//第三次調(diào)用=f(1，0)+4//化簡=1+4//第四次調(diào)用，b=0，返回a(=1)，并終止遞歸。=5//最終結(jié)果值等于5

例:一個多調(diào)用點線性遞歸函數(shù)示例。例:一個多調(diào)用點線性遞歸函數(shù)(實現(xiàn))。intf(inta,intb){if(!b)returna;//遞歸終止條件為：b等于0elseif(a%2)returnf(b/2,a)+2;//第一個遞歸調(diào)用點elsereturnf(b/4,a/2)+1;//第二個遞歸調(diào)用點}

即使該函數(shù)體內(nèi)有兩處遞歸調(diào)用，不過二者至多執(zhí)行一個，所以它仍屬于線性遞歸函數(shù)。2．非線性遞歸函數(shù)例：一個非線性遞歸函數(shù)示例（智力測試題）。voidp(inta,intb){intm;if(a<=b){m=(a+b)/2;printf("%4d",m);p(a,m-1);//遞歸調(diào)用（1）p(m+1,b);//遞歸調(diào)用點（2）}}思索：假如把函數(shù)p(a,b)函數(shù)定義為：voidp1(inta,intb){intm;if(a<=b){m=(a+b)/2;p1(a,m-1);printf("%4d",m);p1(m+1,b);}}或者改為：voidp2(inta,intb){intm;if(a<=b){m=(a+b)/2;p2(a,m-1);p2(m+1,b);printf("%4d",m);}}例：相傳古印度所羅門教徒玩一個游戲——焚塔（Hanoitower）。游戲意思是將64片大小不等中心有孔圓形金片穿在一根金鋼石柱子上，小片在上，大片在下形成寶塔形狀。假如按下述三條規(guī)則要求，把這些金片從源桿A，一片片地全部搬到目標(biāo)桿B上。當(dāng)完成整個游戲，放下最終一片金片時，就會天崩地裂，宇宙毀滅。三條規(guī)則是：（1）只給一根中間過渡用桿（稱桿C）。（2）每次只能從一桿頂部取下一片，并馬上把它放在另一桿上（不能放在別處，或拿在手里不放）。（3）任何時候，任一桿上金片只能小壓大不能大壓?。ㄐ≡谏隙笤谙拢?。試求出移動方法（即每次將哪片從哪個柱子搬到哪個柱子上）。將圓片按直徑大小依次編號1，2，3，……，n。整體移動過程能夠描述為：先（遞歸地）將桿A上n-1片，移到桿C（利用桿B）；把Ａ上唯一一片（片n）移到桿Ｂ；再把桿Ｃ上n－1片（遞歸地）移到桿Ｂ（利用桿Ａ）。比如，n=3時，將A桿上編號為1、2、3三片移到桿B步驟是：move1fromAtoBmove2fromAtoCmove1fromBtoCmove3fromAtoBmove1fromCtoAmove2fromCtoBmove1fromAtoB

主函數(shù)調(diào)用語句為：

n=3;

Hanoi(n,’A’,’B’,’C’);下面給出求解Hanoi塔問題遞歸函數(shù)。voidHanoi(intn，chara,charb,charc)//把n個圓片從桿a，利用桿c，移到桿b。{if(n>0){Hanoi(n－1，a，c，b);//把n－1個圓片從a，利用b，移到cprintf("move%dfrom%cto%c”,n,a,b);//把a圓片n移到bHanoi(n－1，c，b，a);//把n－1個圓片從c，利用a，移到b}}當(dāng)然也能夠用“n=4;”或“n=5;”等進(jìn)行試驗，不過千萬不能用“n=64;”上機試驗。因為經(jīng)過簡單推導(dǎo)，按規(guī)則移動64片圓片，要搬動264－1次。假如每秒搬一次，約需5800億年?？梢姷街嬗顨缫膊荒茏鐾赀@個游戲。即使讓計算機“搬”，每秒搬一億次，也要用上58，要做完這個游戲依然是不可能。為了降低“空”遞歸調(diào)用次數(shù)，可將函數(shù)Hanoi改寫成下面形式，輸出結(jié)果是一樣。voidHanoi(intn，chara,charb,charc)//把n個圓片從桿a，利用桿c，移到桿b。{if(n==1)//只有一片，可直接搬過去printf("move%dfrom%cto%c”,n,a,b);else//多于一片才遞歸{Hanoi(n－1，a，c，b);printf("move%dfrom%cto%c”,n,a,b);Hanoi(n－1，c，b，a);}}例：將計算斐波那契數(shù)程序段

改為遞歸函數(shù)。遞歸函數(shù)，以下。intfib(inti){if((i==1)||(i==2))return1;elsereturnfib(i-1)+fib(i-2);}六、編譯預(yù)處理（一）定義：顧名思義，編譯預(yù)處理就是在對源程序進(jìn)行編譯時，在正式編譯之前，對源程序文件中內(nèi)容預(yù)先作處理。依據(jù)需要，用戶能夠在源程序文件中加入一些編譯預(yù)處理命令（簡稱預(yù)編譯命令）。在編譯階段，編譯程序中預(yù)處理程序先對用戶預(yù)編譯命令進(jìn)行分析和處理，然后再進(jìn)行編譯。編譯預(yù)處理功效為程序調(diào)試、移植及模塊化程序設(shè)計提供了便利和幫助。（二）分類：三種預(yù)編譯命令。宏定義文件包含條件編譯全部預(yù)編譯命令都以#開頭，后面跟命令名和相關(guān)信息。（三）宏定義宏定義分為帶參數(shù)和不帶參數(shù)兩種，其使用方法各有不一樣。1．不帶參數(shù)宏定義命令格式：#define<宏名><宏代換串>宏名是一個標(biāo)識符。宏代換串是一個字符串。注意，這里所說字符串，并非指C語言語法成份（串常量和串變量），而是指源程序中一段內(nèi)容。（三）宏定義宏定義分為帶參數(shù)和不帶參數(shù)兩種，其使用方法各有不一樣。1．不帶參數(shù)宏定義命令格式：#define<宏名><宏代換串>命令含義：用戶在程序中本該寫宏代換串地方，用宏名代替（即用宏名代替宏代換串）。預(yù)處理方式：預(yù)處理時，編譯系統(tǒng)將程序中全部客觀存在名（標(biāo)識符）都置換成命令中指定宏代換串（稱為宏置換，或宏展開），從而還原用戶原來用意。

不帶參數(shù)宏定義命令，主要有三種使用方法。（1）用于定義符號常量。比如：#definePI3.14159用戶用宏名PI代表3.14159，于是預(yù)處理時，將全部PI都置換成3.14159。（2）用宏名代替一個較長字符串。比如：

#definenewptr(ptr)malloc(sizeof(snode))目標(biāo)是為了簡化書寫。（3）用宏名代替某項操作（不講）。

關(guān)于不帶參數(shù)宏定義使用方法，有下面幾點說明：（1）習(xí)慣上宏名用大寫字母表示，以區(qū)分于變量名，同時預(yù)防置換錯誤。（2）宏定義末尾不加分號，若加了分號，則分號被看作“字符串”一部分，置換時將連同分號一起置換。比如：#definePI3.14159;那么：s=PI*r*r;宏展開后，該語句被置換成：s=3.14159;*r*r;//注意，表示式中間出現(xiàn)一個分號顯然與原意不符。（3）宏定義標(biāo)識符也有作用域，其作用域從定義點到根源文件結(jié)束。因為用宏定義符號常量通常作為全局量，所以宏定義命令通常出現(xiàn)在源程序文件開頭處（只是一個習(xí)慣使用方法）。（4）const不能完全代替宏定義，因為宏定義除了用于定義符號常量外（即不帶參數(shù)宏），也能夠用來定義一個含有操作功效字符串（實際上是語句，或表示式）。（5）后面宏定義能夠引用前面已定義宏名，預(yù)處理時將層層置換。比如：#defineR12.03#definePI3.14159#defineSPI*R*R定義宏S時，引用了宏R和宏P(guān)I，宏展開時，程序中標(biāo)識符S將被置換成：3.14159*12.03*12.03即使簡化了書寫，不過這么置換會降低程序清楚度（易讀性）。（6）宏展開時，只置換宏名（標(biāo)識符），不置換含有宏名其它字符串。不過，因為宏展開是在編譯前進(jìn)行，所以置換時，往往因（一些系統(tǒng)）不作正當(dāng)性檢驗而出現(xiàn)置換錯誤。以TC2.0為例，若定義宏：#definef101101不置換關(guān)鍵字for中f，不置換字符常量'f'，也不置換標(biāo)識符vfp中f，但卻置換標(biāo)識符flag中f。當(dāng)然，這種置換是錯誤。從這個意義上說，提倡使用const定義常量方式。

（四）文件包含處理1、含義：文件包含預(yù)處理，是按照用戶命令，將一個源程序文件全部內(nèi)容，插在另一個源程序文件內(nèi)容中，合在一起進(jìn)行編譯。2、文件包含命令普通格式為：#include"文件名"或#include<文件名>注意，命令后面不加分號。（兩種寫法有區(qū)分）文件名指明要包含文件對象（即被包含文件名稱）。當(dāng)然被包含文件必須是已經(jīng)存在C源程序文件，或系統(tǒng)庫文件。兩種寫法區(qū)分比如：#include"stdio.h"或#include<stdio.h>前者（用雙引號將被包含文件括起來）指示編譯系統(tǒng)先在用戶當(dāng)前目錄中尋找要包含文件，若找不到，再按系統(tǒng)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)目錄路徑尋找該文件。后者（用尖括號將被包含文件括起來）指示編譯系統(tǒng)按系統(tǒng)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)目錄路徑尋找要包含文件。

3、文件包含命令能夠出現(xiàn)在源程序文件任意地方。比如，在兩個函數(shù)之間，編譯時，會將被包含文件內(nèi)容“夾在”本文件內(nèi)容“中間”進(jìn)行編譯。不過，習(xí)慣上，文件包含命令都放在源程序文件開頭處，也就是希望編譯系統(tǒng)將被包含文件內(nèi)容，加在根源程序文件內(nèi)容之前，再進(jìn)行編譯，所以被包含文件又稱為“頭部文件”（簡稱頭文件），而且文件后綴通常為“.h”。文件包含命令作用示意圖4、文件包含命令使用方法及注意事項：（1）一條#include命令只能指定一個被包含文件，若要包含多個文件，則應(yīng)分別使用#include命令。比如：一個源程序文件中要使用各種標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，這些庫函數(shù)文件都要“包含進(jìn)來”，即程序前部要加上：#include<stdio.h>//標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)，必須加此命令#include<math.h>//標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)，必須加此命令#in