第7章-用函數(shù)實現(xiàn)模塊化程序設(shè)計

第7章用函數(shù)實現(xiàn)模塊化程序設(shè)計7.1為什么要用函數(shù)

7.2怎樣定義函數(shù)7.3調(diào)用函數(shù)7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型7.5函數(shù)的嵌套調(diào)用

7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用7.7數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)

7.8局部變量和全局變量7.9變量的存儲方式和生存期7.10關(guān)于變量的聲明和定義7.11內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)7.1為什么要用函數(shù)問題：如果程序的功能比較多，規(guī)模比較大，把所有代碼都寫在main函數(shù)中，就會使主函數(shù)變得龐雜、頭緒不清，閱讀和維護變得困難有時程序中要多次實現(xiàn)某一功能，就需要多次重復(fù)編寫實現(xiàn)此功能的程序代碼，這使程序冗長，不精煉7.1為什么要用函數(shù)解決的方法：用模塊化程序設(shè)計的思路采用“組裝”的辦法簡化程序設(shè)計的過程事先編好一批實現(xiàn)各種不同功能的函數(shù)把它們保存在函數(shù)庫中，需要時直接用7.1為什么要用函數(shù)解決的方法：用模塊化程序設(shè)計的思路函數(shù)就是功能每一個函數(shù)用來實現(xiàn)一個特定的功能函數(shù)的名字應(yīng)反映其代表的功能7.1為什么要用函數(shù)在設(shè)計一個較大的程序時，往往把它分為若干個程序模塊，每一個模塊包括一個或多個函數(shù)，每個函數(shù)實現(xiàn)一個特定的功能Ｃ程序可由一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)構(gòu)成主函數(shù)調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)也可以互相調(diào)用同一個函數(shù)可以被一個或多個函數(shù)調(diào)用任意多次7.1為什么要用函數(shù)mainabcfghdeie7.1為什么要用函數(shù)可以使用庫函數(shù)可以使用自己編寫的函數(shù)在程序設(shè)計中要善于利用函數(shù)，可以減少重復(fù)編寫程序段的工作量，同時可以方便地實現(xiàn)模塊化的程序設(shè)計7.1為什么要用函數(shù)例7.1輸出以下的結(jié)果，用函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)。******************Howdoyoudo!******************7.1為什么要用函數(shù)解題思路：在輸出的文字上下分別有一行“*”號，顯然不必重復(fù)寫這段代碼，用一個函數(shù)print_star來實現(xiàn)輸出一行“*”號的功能。再寫一個print_message函數(shù)來輸出中間一行文字信息用主函數(shù)分別調(diào)用這兩個函數(shù)#include<stdio.h>intmain(){voidprint_star();voidprint_message();

print_star();print_message();

print_star();return0;}voidprint_star(){printf(“******************\n”);}voidprint_message(){printf(“Howdoyoudo!\n”);}輸出16個*輸出一行文字#include<stdio.h>intmain(){voidprint_star();voidprint_message();

print_star();print_message();

print_star();return0;}voidprint_star(){printf(“******************\n”);}voidprint_message(){printf(“Howdoyoudo!\n”);}聲明函數(shù)定義函數(shù)#include<stdio.h>intmain(){voidprint_star();voidprint_message();

print_star();print_message();

print_star();return0;}voidprint_star(){printf(“******************\n”);}voidprint_message(){printf(“Howdoyoudo!\n”);}說明：(1)一個Ｃ程序由一個或多個程序模塊組成，每一個程序模塊作為一個源程序文件。對較大的程序，一般不希望把所有內(nèi)容全放在一個文件中，而是將它們分別放在若干個源文件中，由若干個源程序文件組成一個C程序。這樣便于分別編寫、分別編譯，提高調(diào)試效率。一個源程序文件可以為多個C程序共用。說明：(2)一個源程序文件由一個或多個函數(shù)以及其他有關(guān)內(nèi)容（如預(yù)處理指令、數(shù)據(jù)聲明與定義等）組成。一個源程序文件是一個編譯單位，在程序編譯時是以源程序文件為單位進行編譯的，而不是以函數(shù)為單位進行編譯的。說明：(3)Ｃ程序的執(zhí)行是從main函數(shù)開始的，如果在main函數(shù)中調(diào)用其他函數(shù)，在調(diào)用后流程返回到main函數(shù)，在main函數(shù)中結(jié)束整個程序的運行。說明：(4)所有函數(shù)都是平行的，即在定義函數(shù)時是分別進行的，是互相獨立的。一個函數(shù)并不從屬于另一個函數(shù)，即函數(shù)不能嵌套定義。函數(shù)間可以互相調(diào)用，但不能調(diào)用main函數(shù)。main函數(shù)是被操作系統(tǒng)調(diào)用的，同一個函數(shù)可以被一個或多個函數(shù)調(diào)用任意多次；。說明：(5)從用戶使用的角度看，函數(shù)有兩種。庫函數(shù)，它是由系統(tǒng)提供的，用戶不必自己定義而直接使用它們。應(yīng)該說明，不同的C語言編譯系統(tǒng)提供的庫函數(shù)的數(shù)量和功能會有一些不同，當(dāng)然許多基本的函數(shù)是共同的。用戶自己定義的函數(shù)。它是用以解決用戶專門需要的函數(shù)。說明：(6)從函數(shù)的形式看，函數(shù)分兩類。

①無參函數(shù)。無參函數(shù)一般用來執(zhí)行指定的一組操作。無參函數(shù)可以帶回或不帶回函數(shù)值，但一般以不帶回函數(shù)值的居多。

②有參函數(shù)。在調(diào)用函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)在調(diào)用被調(diào)用函數(shù)時，通過參數(shù)向被調(diào)用函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)，一般情況下，執(zhí)行被調(diào)用函數(shù)時會得到一個函數(shù)值，供主調(diào)函數(shù)使用。7.1為什么要用函數(shù)如何學(xué)習(xí)函數(shù)：函數(shù)有各種表現(xiàn)形態(tài)，但都離不開函數(shù)調(diào)用的實質(zhì)。因此用好函數(shù)，必須先把握函數(shù)的調(diào)用機制。7.2怎樣定義函數(shù)7.2.1為什么要定義函數(shù)7.2.2定義函數(shù)的方法7.2.1為什么要定義函數(shù)C語言要求，在程序中用到的所有函數(shù)，必須“先定義，后使用”指定函數(shù)名字、函數(shù)返回值類型、函數(shù)實現(xiàn)的功能以及參數(shù)的個數(shù)與類型，將這些信息通知編譯系統(tǒng)。7.2.1為什么要定義函數(shù)指定函數(shù)的名字，以便以后按名調(diào)用指定函數(shù)類型，即函數(shù)返回值的類型指定函數(shù)參數(shù)的名字和類型，以便在調(diào)用函數(shù)時向它們傳遞數(shù)據(jù)指定函數(shù)的功能。這是最重要的，這是在函數(shù)體中解決的7.2.1為什么要定義函數(shù)對于庫函數(shù)，程序設(shè)計者只需用#include指令把有關(guān)的頭文件包含到本文件模塊中即可程序設(shè)計者需要在程序中自己定義想用的而庫函數(shù)并沒有提供的函數(shù)7.2.2定義函數(shù)的方法1.定義無參函數(shù)定義無參函數(shù)的一般形式為:類型名

函數(shù)名(void)

｛

函數(shù)體

｝

類型名

函數(shù)名()｛

函數(shù)體

｝

包括聲明部分和語句部分包括聲明部分和語句部分7.2.2定義函數(shù)的方法1.定義無參函數(shù)定義無參函數(shù)的一般形式為:類型名

函數(shù)名(void)

｛

函數(shù)體

｝

類型名

函數(shù)名()｛

函數(shù)體

｝

指定函數(shù)值的類型指定函數(shù)值的類型7.2.2定義函數(shù)的方法2.定義有參函數(shù)定義有參函數(shù)的一般形式為:類型名函數(shù)名（形式參數(shù)表列）｛

函數(shù)體

｝7.2.2定義函數(shù)的方法3.定義空函數(shù)定義空函數(shù)的一般形式為:類型名函數(shù)名（

）｛

｝先用空函數(shù)占一個位置，以后逐步擴充好處：程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性好，以后擴充新功能方便，對程序結(jié)構(gòu)影響不大7.3調(diào)用函數(shù)7.3.1函數(shù)調(diào)用的形式7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞7.3.3函數(shù)調(diào)用的過程7.3.4函數(shù)的返回值7.3.1函數(shù)調(diào)用的形式函數(shù)調(diào)用的一般形式為：

函數(shù)名（實參表列）如果是調(diào)用無參函數(shù)，則“實參表列”可以沒有，但括號不能省略如果實參表列包含多個實參，則各參數(shù)間用逗號隔開7.3.1函數(shù)調(diào)用的形式按函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式和位置來分，可以有以下3種函數(shù)調(diào)用方式：１.函數(shù)調(diào)用語句把函數(shù)調(diào)用單獨作為一個語句

如printf_star()；這時不要求函數(shù)帶回值，只要求函數(shù)完成一定的操作7.3.1函數(shù)調(diào)用的形式按函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式和位置來分，可以有以下3種函數(shù)調(diào)用方式：２.函數(shù)表達式函數(shù)調(diào)用出現(xiàn)在另一個表達式中

如c=max(a,b);這時要求函數(shù)帶回一個確定的值以參加表達式的運算7.3.1函數(shù)調(diào)用的形式按函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式和位置來分，可以有以下3種函數(shù)調(diào)用方式：３.函數(shù)參數(shù)函數(shù)調(diào)用作為另一函數(shù)調(diào)用時的實參

如m＝max(a,max(b,c));其中max(b,c)是一次函數(shù)調(diào)用，它的值作為max另一次調(diào)用的實參7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞1.形式參數(shù)和實際參數(shù)在調(diào)用有參函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系定義函數(shù)時函數(shù)名后面的變量名稱為“形式參數(shù)”（簡稱“形參”）主調(diào)函數(shù)中調(diào)用一個函數(shù)時，函數(shù)名后面參數(shù)稱為“實際參數(shù)”（簡稱“實參”）實際參數(shù)可以是常量、變量或表達式，只要有確定值即可7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞2.實參和形參間的數(shù)據(jù)傳遞在調(diào)用函數(shù)過程中，系統(tǒng)會把實參的值傳遞給被調(diào)用函數(shù)的形參或者說，形參從實參得到一個值該值在函數(shù)調(diào)用期間有效，可以參加被調(diào)函數(shù)中的運算實參到形參是單向值傳遞形參必須指定類型且形參和實參的類型應(yīng)匹配7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞

例7.2輸入兩個整數(shù)，要求輸出其中值較大者。要求用函數(shù)來找到大數(shù)。解題思路：(1)函數(shù)名應(yīng)是見名知意，今定名為max(2)由于給定的兩個數(shù)是整數(shù)，返回主調(diào)函數(shù)的值（即較大數(shù)）應(yīng)該是整型(3)max函數(shù)應(yīng)當(dāng)有兩個參數(shù)，以便從主函數(shù)接收兩個整數(shù)，因此參數(shù)的類型應(yīng)當(dāng)是整型7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞先編寫max函數(shù)：intmax(intx,inty){intz;z=x>y?x:y;return(z);}7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞在max函數(shù)上面，再編寫主函數(shù)#include<stdio.h>intmain(){intmax(intx,inty);inta,b,c;printf(“twointegernumbers:");scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“maxis%d\n”,c);}實參可以是常量、變量或表達式7.3.2函數(shù)調(diào)用時的數(shù)據(jù)傳遞

c=max(a,b);（main函數(shù)）intmax(intx,inty)（max函數(shù)）{intz;z=x>y?x:y;return(z);}7.3.3函數(shù)調(diào)用的過程在定義函數(shù)中指定的形參，在未出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時，它們并不占內(nèi)存中的存儲單元。在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，函數(shù)max的形參被臨時分配內(nèi)存單元。2a3bxy23實參形參7.3.3函數(shù)調(diào)用的過程調(diào)用結(jié)束，形參單元被釋放實參單元仍保留并維持原值，沒有改變?nèi)绻趫?zhí)行一個被調(diào)用函數(shù)時，形參的值發(fā)生改變，不會改變主調(diào)函數(shù)的實參的值2a3bxy23實參形參7.3.4.函數(shù)的返回值通常，希望通過函數(shù)調(diào)用使主調(diào)函數(shù)能得到一個確定的值，這就是函數(shù)值(函數(shù)的返回值)函數(shù)的返回值是通過函數(shù)中的return語句獲得的。一個函數(shù)中可以有一個以上的return語句，執(zhí)行到哪一個return語句，哪一個就起作用return語句后面的括號可以不要7.3.4.函數(shù)的返回值通常，希望通過函數(shù)調(diào)用使主調(diào)函數(shù)能得到一個確定的值，這就是函數(shù)值(函數(shù)的返回值)(2)函數(shù)值的類型。應(yīng)當(dāng)在定義函數(shù)時指定函數(shù)值的類型7.3.4.函數(shù)的返回值通常，希望通過函數(shù)調(diào)用使主調(diào)函數(shù)能得到一個確定的值，這就是函數(shù)值(函數(shù)的返回值)(3)在定義函數(shù)時指定的函數(shù)類型一般應(yīng)該和return語句中的表達式類型一致如果函數(shù)值的類型和return語句中表達式的值不一致，則以函數(shù)類型為準(zhǔn)7.3.4.函數(shù)的返回值例7.3將例7.2稍作改動，將在max函數(shù)中定義的變量z改為float型。函數(shù)返回值的類型與指定的函數(shù)類型不同，分析其處理方法。解題思路：如果函數(shù)返回值的類型與指定的函數(shù)類型不同，按照賦值規(guī)則處理。#include<stdio.h>intmain(){intmax(floatx,floaty);floata,b;intc;scanf("%f,%f,",&a,&b);c=max(a,b);printf("maxis%d\n",c);return0;}intmax(floatx,floaty){floatz;z=x>y?x:y;return(z);}1.52.62.62變?yōu)?7.3.4.函數(shù)的返回值return語句還可以起到改變計算順序的作用。因為return語句是返回語句，它將退出函數(shù)體，其后的語句不會被執(zhí)行了。7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型在一個函數(shù)中調(diào)用另一個函數(shù)需要具備如下條件：(1)被調(diào)用函數(shù)必須是已經(jīng)定義的函數(shù)（是庫函數(shù)或用戶自己定義的函數(shù)）(2)如果使用庫函數(shù)，應(yīng)該在本文件開頭加相應(yīng)的#include指令(3)如果使用自己定義的函數(shù)，而該函數(shù)的位置在調(diào)用它的函數(shù)后面，應(yīng)該聲明7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型

例7.4輸入兩個實數(shù)，用一個函數(shù)求出它們之和。解題思路：用add函數(shù)實現(xiàn)。首先要定義add函數(shù)，它為float型，它應(yīng)有兩個參數(shù)，也應(yīng)為float型。特別要注意的是：要對add函數(shù)進行聲明。7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型分別編寫add函數(shù)和main函數(shù)，它們組成一個源程序文件main函數(shù)的位置在add函數(shù)之前在main函數(shù)中對add函數(shù)進行聲明#include<stdio.h>intmain(){floatadd(floatx,floaty);floata,b,c;printf("Pleaseenteraandb:");scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);return0;}floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}求兩個實數(shù)之和，函數(shù)值也是實型對add函數(shù)聲明#include<stdio.h>intmain(){floatadd(floatx,floaty);floata,b,c;printf("Pleaseenteraandb:");scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);return0;}floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}只差一個分號#include<stdio.h>intmain(){floatadd(floatx,floaty);floata,b,c;printf("Pleaseenteraandb:");scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);return0;}floatadd(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}定義add函數(shù)調(diào)用add函數(shù)函數(shù)原型的一般形式有兩種：如floatadd(floatx,floaty);floatadd(float,float);原型說明可以放在文件的開頭，這時所有函數(shù)都可以使用此函數(shù)7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型區(qū)別函數(shù)定義和聲明函數(shù)原型的基本形式:

函數(shù)類型函數(shù)名（參數(shù)類型1，參數(shù)類型2……）;函數(shù)類型函數(shù)名（參數(shù)類型1，參數(shù)名1，參數(shù)類型2，參數(shù)名2……）函數(shù)原型:在C中函數(shù)聲明就是函數(shù)原型，函數(shù)原型是一條語句，必須以分號結(jié)束。7.4對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型應(yīng)保證函數(shù)原型與函數(shù)首部寫法上的一致，即函數(shù)類型、函數(shù)名、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)類型和順序必須相同。使用函數(shù)原型的作用:利用它在編譯階段對調(diào)用函數(shù)的合法性進行全面的檢查7.5函數(shù)的嵌套調(diào)用Ｃ語言的函數(shù)定義是互相平行、獨立的即函數(shù)不能嵌套定義但可以嵌套調(diào)用函數(shù)即調(diào)用一個函數(shù)的過程中，又可以調(diào)用另一個函數(shù)7.5函數(shù)的嵌套調(diào)用main函數(shù)①調(diào)用a函數(shù)⑨結(jié)束a函數(shù)③調(diào)用b函數(shù)⑦②⑧b函數(shù)⑤④⑥7.5函數(shù)的嵌套調(diào)用

例7.5輸入4個整數(shù)，找出其中最大的數(shù)。用函數(shù)的嵌套調(diào)用來處理。解題思路：main中調(diào)用max4函數(shù)，找4個數(shù)中最大者max4中再調(diào)用max2，找兩個數(shù)中的大者max4中多次調(diào)用max2，可找4個數(shù)中的大者，然后把它作為函數(shù)值返回main函數(shù)main函數(shù)中輸出結(jié)果#include<stdio.h>intmain(){intmax4(inta,intb,intc,intd);inta,b,c,d,max;printf(“4intergernumbers:");scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);max=max4(a,b,c,d);printf("max=%d\n",max);return0;}主函數(shù)對max4

函數(shù)聲明#include<stdio.h>intmain(){intmax4(inta,intb,intc,intd);inta,b,c,d,max;printf(“4intergernumbers:");scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);max=max4(a,b,c,d);printf("max=%d\n",max);return0;}主函數(shù)輸入4個整數(shù)#include<stdio.h>intmain(){intmax4(inta,intb,intc,intd);inta,b,c,d,max;printf(“4intergernumbers:");scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);max=max4(a,b,c,d);printf("max=%d\n",max);return0;}主函數(shù)調(diào)用后肯定是4個數(shù)中最大者輸出最大者intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)對max2

函數(shù)聲明intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)a,b中較大者a,b,c中較大者a,b,c,d中最大者intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)intmax2(inta,intb){if(a>=b)returna;elsereturnb;}max2函數(shù)找a,b中較大者intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)intmax2(inta,intb){if(a>=b)returna;elsereturnb;}max2函數(shù)return(a>b?a:b);intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)intmax2(inta,intb){

return(a>b?a:b);}intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)m=max2(max2(a,b),c);intmax2(inta,intb){

return(a>b?a:b);}intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)m=max2(max2(max2(a,b),c),d);intmax2(inta,intb){

return(a>b?a:b);}intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);intm;m=max2(a,b);m=max2(m,c);m=max2(m,d);return(m);}max4函數(shù)ruturnmax2(max2(max2(a,b),c),d);intmax2(inta,intb){

return(a>b?a:b);}intmax4(inta,intb,intc,intd){intmax2(inta,intb);ruturnmax2(max2(max2(a,b),c),d);}intmax2(inta,intb){return(a>b?a:b);}#include<stdio.h>intmain(){……max=max4(a,b,c,d);……}7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用在調(diào)用一個函數(shù)的過程中又出現(xiàn)直接或間接地調(diào)用該函數(shù)本身，稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。Ｃ語言的特點之一就在于允許函數(shù)的遞歸調(diào)用。f2函數(shù)調(diào)用f1函數(shù)7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用intf(intx){inty,z;z=f(y);return(2*z);}f函數(shù)調(diào)用f函數(shù)f1函數(shù)調(diào)用f2函數(shù)兩種遞歸調(diào)用都是無休止的自身調(diào)用，而程序中不應(yīng)出現(xiàn)這樣的函數(shù)調(diào)用。應(yīng)使用if語句控制結(jié)束調(diào)用直接調(diào)用本函數(shù)間接調(diào)用本函數(shù)7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用

例7.6有5個學(xué)生坐在一起問第5個學(xué)生多少歲？他說比第4個學(xué)生大2歲問第4個學(xué)生歲數(shù)，他說比第3個學(xué)生大2歲問第3個學(xué)生，又說比第2個學(xué)生大2歲問第2個學(xué)生，說比第1個學(xué)生大2歲最后問第1個學(xué)生，他說是10歲請問第5個學(xué)生多大7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用解題思路：要求第５個年齡，就必須先知道第４個年齡要求第４個年齡必須先知道第３個年齡第３個年齡又取決于第２個年齡第２個年齡取決于第１個年齡每個學(xué)生年齡都比其前１個學(xué)生的年齡大２7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用解題思路：age(5)=age(4)+2age(4)=age(3)+2age(3)=age(2)+2age(2)=age(1)+2age(1)=10age(5)=age(4)+2age(4)=age(3)+2age(3)=age(2)+2age(2)=age(1)+2age(1)=10age(2)=12age(3)=14age(4)=16age(5)=18

回溯階段

遞推階段age(5)=age(4)+2age(4)=age(3)+2age(3)=age(2)+2age(2)=age(1)+2age(1)=10age(2)=12age(3)=14age(4)=16age(5)=18

回溯階段

遞推階段結(jié)束遞歸的條件#include<stdio.h>intmain(){intage(intn);printf("NO.5,age:%d\n",age(5));return0;}

intage(intn){intc;if(n==1)c=10;elsec=age(n-1)+2;return(c);}age(5)輸出age(5)mainc=age(4)+2age函數(shù)n=5c=age(3)+2age函數(shù)n=4c=age(1)+2age函數(shù)n=2c=age(2)+2age函數(shù)n=3c=10age函數(shù)n=1age(1)=10age(2)=12age(3)=14age(4)=16age(5)=1818例7.7用遞歸方法求ｎ！。解題思路：求ｎ！可以用遞推方法：即從１開始，乘２，再乘３……一直乘到ｎ。遞推法的特點是從一個已知的事實(如1!=1)出發(fā)，按一定規(guī)律推出下一個事實(如2!=1!*2)，再從這個新的已知的事實出發(fā)，再向下推出一個新的事實(3!=3*2!)。n!=n*(n-1)!。例7.7用遞歸方法求ｎ！。解題思路：求ｎ！也可以用遞歸方法，即５！等于４！×５，而４?。剑?！×４…，１?。剑笨捎孟旅娴倪f歸公式表示：#include<stdio.h>intmain(){intfac(intn);intn;inty;printf("inputanintegernumber:");scanf("%d",&n);y=fac(n);printf("%d!=%d\n",n,y);return0;}intfac(intn){intf;if(n<0) printf("n<0,dataerror!");elseif(n==0||n==1) f=1;elsef=fac(n-1)*n;return(f);}注意溢出fac(5)輸出fac(5)mainf=fac(4)×5fac函數(shù)n=5f=fac(3)×4fac函數(shù)n=4f=fac(1)×2fac函數(shù)n=2f=fac(2)×3fac函數(shù)n=3f=1fac函數(shù)n=1fac(1)=1fac(2)=2fac(3)=6fac(4)=24fac(5)=120120

例7.8Hanoi（漢諾）塔問題。古代有一個梵塔，塔內(nèi)有3個座A、B、C，開始時Ａ座上有64個盤子，盤子大小不等，大的在下，小的在上。有一個老和尚想把這64個盤子從Ａ座移到Ｃ座，但規(guī)定每次只允許移動一個盤，且在移動過程中在3個座上都始終保持大盤在下，小盤在上。在移動過程中可以利用B座。要求編程序輸出移動一盤子的步驟。ABC解題思路：要把64個盤子從A座移動到C座，需要移動大約264

次盤子。一般人是不可能直接確定移動盤子的每一個具體步驟的老和尚會這樣想：假如有另外一個和尚能有辦法將上面63個盤子從一個座移到另一座。那么，問題就解決了。此時老和尚只需這樣做：解題思路：(1)命令第2個和尚將63個盤子從A座移到B座(2)自己將1個盤子（最底下的、最大的盤子）從A座移到C座(3)再命令第2個和尚將63個盤子從B座移到C座ABC……將63個從A到B第1個和尚的做法……ABC將63個從A到B第1個和尚的做法……ABC將1個從A到C第1個和尚的做法……ABC將1個從A到C第1個和尚的做法……ABC將63個從B到C第1個和尚的做法……ABC將63個從B到C第1個和尚的做法ABC……將62個從A到C第2個和尚的做法ABC……將62個從A到C第2個和尚的做法ABC……將1個從A到B第2個和尚的做法ABC……將1個從A到B第2個和尚的做法ABC……將62個從C到B第2個和尚的做法ABC……將62個從C到B第2個和尚的做法第3個和尚的做法第4個和尚的做法第5個和尚的做法第6個和尚的做法第7個和尚的做法……第63個和尚的做法第64個和尚僅做：將1個從A移到CABC將3個盤子從A移到C的全過程將2個盤子從A移到BABC將3個盤子從A移到C的全過程將2個盤子從A移到BABC將3個盤子從A移到C的全過程將1個盤子從A移到CABC將3個盤子從A移到C的全過程將1個盤子從A移到CABC將3個盤子從A移到C的全過程將2個盤子從B移到CABC將3個盤子從A移到C的全過程將2個盤子從B移到CABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從A移到CABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從A移到CABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從A移到BABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從A移到BABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從C移到BABC將2個盤子從A移到B的過程將1個盤子從C移到BABC將2個盤子從B移到C的過程ABC將2個盤子從B移到C的過程ABC將2個盤子從B移到C的過程ABC將2個盤子從B移到C的過程

媽媽新開了個淘寶店，歡迎前來捧場

媽媽的淘寶點開了快半年了，主要賣的是毛絨玩具、坐墊、抱枕之類的，但生意一直不是很好，感覺媽媽還是很用心的，花了不少功夫，但是就是沒有人氣，所以我也來出自己的一份力，幫忙宣傳一下。 并且媽媽總是去五亭龍?zhí)糇詈玫耐婢哒?、發(fā)貨，質(zhì)量絕對有保證。 另外我家就在揚州五亭龍玩具城旁邊，貨源豐富，質(zhì)量可靠，價格便宜。歡迎大家來逛逛【揚州五亭龍玩具總動員】

99個人小廣告：由上面的分析可知：將n個盤子從A座移到C座可以分解為以下3個步驟：(1)將A上n-1個盤借助C座先移到B座上(2)把A座上剩下的一個盤移到C座上(3)將n-1個盤從B座借助于Ａ座移到C座上可以將第(1)步和第(3)步表示為：將“one”座上n-1個盤移到“two”座(借助“three”座)。在第(1)步和第(3)步中，one、two、three和A、B、C的對應(yīng)關(guān)系不同。對第(1)步，對應(yīng)關(guān)系是one對應(yīng)A，two對應(yīng)B，three對應(yīng)C。對第(3)步，對應(yīng)關(guān)系是one對應(yīng)B，two對應(yīng)C，three對應(yīng)A。把上面3個步驟分成兩類操作：(1)將n-1個盤從一個座移到另一個座上（n＞1）。這就是大和尚讓小和尚做的工作，它是一個遞歸的過程，即和尚將任務(wù)層層下放，直到第64個和尚為止。(2)將1個盤子從一個座上移到另一座上。這是大和尚自己做的工作。編寫程序。用hanoi函數(shù)實現(xiàn)第1類操作（即模擬小和尚的任務(wù)）用move函數(shù)實現(xiàn)第2類操作（模擬大和尚自己移盤）函數(shù)調(diào)用hanoi(n,one,two.three)表示將n個盤子從“one”座移到“three”座的過程(借助“two”座)函數(shù)調(diào)用move(x,y)表示將1個盤子從x座移到y(tǒng)座的過程。x和y是代表A、B、C座之一，根據(jù)每次不同情況分別取A、B、C代入#include<stdio.h>intmain(){voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree);intm;printf(“thenumberofdiskes:");scanf("%d",&m);printf("move%ddiskes:\n",m);

hanoi(m,'A','B','C');}voidhanoi(intn,charone,chartwo,charthree){voidmove(charx,chary);if(n==1)

move(one,three);else{hanoi(n-1,one,three,two);

move(one,three);

hanoi(n-1,two,one,three);}}voidmove(charx,chary){printf("%c-->%c\n",x,y);}7.6函數(shù)的遞歸調(diào)用遞歸的評價優(yōu)點：簡化了程序，使程序易讀缺點：時間和空間上都增加了系統(tǒng)開銷結(jié)論：鼓勵使用遞歸函數(shù)實現(xiàn)程序思想：7.7數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)7.7.1數(shù)組元素作函數(shù)實參7.7.2數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)7.7.3多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)7.7數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)數(shù)組元素可以作為函數(shù)實參，其用法與變量相同，是單向傳遞，值傳遞；不能用來作形參。(為什么？)數(shù)組名也可以作為實參和形參，傳遞的是整個數(shù)組；7.7.1數(shù)組元素作函數(shù)實參

例7.9輸入10個數(shù)，要求輸出其中值最大的元素和該數(shù)是第幾個數(shù)。7.7.1數(shù)組元素作函數(shù)實參解題思路：定義數(shù)組a，用來存放10個數(shù)設(shè)計函數(shù)max，用來求兩個數(shù)中的大者在主函數(shù)中定義變量m，初值為a[0]，每次調(diào)用max函數(shù)后的返回值存放在m中用“打擂臺”算法，依次將數(shù)組元素a[1]到a[9]與m比較，最后得到的m值就是10個數(shù)中的最大者#include<stdio.h>intmain(){intmax(intx,inty);inta[10],m,n,i;printf(“10integernumbers:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n");for(i=1,m=a[0],n=0;i<10;i++){if(max(m,a[i])>m) {m=max(m,a[i]); n=i; }}printf(“l(fā)argestnumberis%d\n",m);printf(“%dthnumber.\n“,n+1);}intmax(intx,inty){return(x>y?x:y);}7.7.2數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)除了可以用數(shù)組元素作為函數(shù)參數(shù)外，還可以用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)(包括實參和形參)用數(shù)組元素作實參時，向形參變量傳遞的是數(shù)組元素的值用數(shù)組名作函數(shù)實參時，向形參傳遞的是數(shù)組首元素的地址7.7.2數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)

例7.10有一個一維數(shù)組score，內(nèi)放10個學(xué)生成績，求平均成績。解題思路：用函數(shù)average求平均成績，用數(shù)組名作為函數(shù)實參，形參也用數(shù)組名在average函數(shù)中引用各數(shù)組元素，求平均成績并返回main函數(shù)#include<stdio.h>intmain(){floataverage(floatarray[10]);

floatscore[10],aver;inti;printf("input10scores:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%f",&score[i]);printf("\n");aver=average(score);printf("%5.2f\n",aver);return0;}定義實參數(shù)組floataverage(float

array[10]){inti;floataver,sum=array[0];for(i=1;i<10;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/10;return(aver);}定義形參數(shù)組相當(dāng)于score[0]相當(dāng)于score[i]

例7.11有兩個班級，分別有35名和30名學(xué)生，調(diào)用一個average函數(shù)，分別求這兩個班的學(xué)生的平均成績。解題思路：需要解決怎樣用同一個函數(shù)求兩個不同長度的數(shù)組的平均值的問題定義average函數(shù)時不指定數(shù)組的長度，在形參表中增加一個整型變量i從主函數(shù)把數(shù)組實際長度從實參傳遞給形參i這個i用來在average函數(shù)中控制循環(huán)的次數(shù)為簡化，設(shè)兩個班的學(xué)生數(shù)分別為5和10#include<stdio.h>intmain(){floataverage(floatarray[],intn);floatscore1[5]={98.5,97,91.5,60,55};floatscore2[10]={67.5,89.5,99,69.5,77,89.5,76.5,54,60,99.5};printf(“%6.2f\n”,average(score1,5));printf(“%6.2f\n”,average(score2,10));return0;}floataverage(floatarray[],intn){inti;floataver,sum=array[0];for(i=1;i<n;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/n;return(aver);}調(diào)用形式為average(score1,5)時相當(dāng)于score1[0]相當(dāng)于score1[i]相當(dāng)于5floataverage(floatarray[],intn){inti;floataver,sum=array[0];for(i=1;i<n;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/n;return(aver);}調(diào)用形式為average(score2,10)時相當(dāng)于score2[0]相當(dāng)于score2[i]相當(dāng)于10

例7.12用選擇法對數(shù)組中10個整數(shù)按由小到大排序。解題思路：所謂選擇法就是先將10個數(shù)中最小的數(shù)與a[0]對換；再將a[1]到a[9]中最小的數(shù)與a[1]對換……每比較一輪，找出一個未經(jīng)排序的數(shù)中最小的一個共比較9輪a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]36194

16394

1

3694

1

3

496

1

3

4

69小到大排序#include<stdio.h>intmain(){voidsort(intarray[],intn);inta[10],i;printf("enterarray:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);

sort(a,10);printf("Thesortedarray:\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");return0;}voidsort(intarray[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(array[j]<array[k])k=j; t=array[k];

array[k]=array[i];

array[i]=t; }}在sort[i]~sort[9]中，最小數(shù)與sort[i]對換7.7.2數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)，應(yīng)在主調(diào)和被調(diào)函數(shù)中分別定義數(shù)組；實參數(shù)組和形參數(shù)組類型應(yīng)一致；形參數(shù)組的大小無要求，函數(shù)調(diào)用時只將實參數(shù)組的首地址傳遞給形參數(shù)組；一般可以在被調(diào)函數(shù)中增加一個整型的形式參數(shù)用于傳遞數(shù)組元素個數(shù)；程序設(shè)計中正是利用數(shù)組作參數(shù)時傳遞地址的特點，改變實參數(shù)組元素的值，如排序。7.7.3多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)

例7.13有一個３×４的矩陣，求所有元素中的最大值。解題思路：先使變量max的初值等于矩陣中第一個元素的值，然后將矩陣中各個元素的值與max相比，每次比較后都把“大者”存放在max中，全部元素比較完后，max的值就是所有元素的最大值。#include<stdio.h>intmain(){intmax_value(intarray[][4]);inta[3][4]={{1,3,5,7},{2,4,6,8},{15,17,34,12}};printf(“Maxvalueis%d\n”,

max_value(a));return0;}可以省略不能省略要與形參數(shù)組第二維大小相同intmax_value(intarray[][4]){inti,j,max;max=array[0][0];for(i=0;i<3;i++)for(j=0;j<4;j++)if(array[i][j]>max)max=array[i][j];return(max);}要與實參數(shù)組第二維大小相同7.7.3多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)二維或多維數(shù)組名也可以作為實參或形參；形參數(shù)組指定時可以省略第一維的大小，但不能省略第二維以及其他高維的大小說明；形參數(shù)組可以大于實參數(shù)組；多維數(shù)組名作實參和形參時也是傳遞數(shù)組首地址；7.8局部變量和全局變量7.8.1局部變量7.8.2全局變量7.8.1局部變量定義變量可能有三種情況：在函數(shù)的開頭定義在函數(shù)內(nèi)的復(fù)合語句內(nèi)定義在函數(shù)的外部定義7.8.1局部變量在一個函數(shù)內(nèi)部定義的變量只在本函數(shù)范圍內(nèi)有效，也即只有在本函數(shù)內(nèi)才能使用它。在復(fù)合語句內(nèi)定義的變量只在本復(fù)合語句范圍內(nèi)有效在函數(shù)內(nèi)部或復(fù)合語句內(nèi)部定義的變量稱為“局部變量”floatf1(inta){intb,c;……}charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){intm,n;……return0;}a、b、c僅在此函數(shù)內(nèi)有效x、y、i、j僅在此函數(shù)內(nèi)有效m、n僅在此函數(shù)內(nèi)有效floatf1(inta){intb,c;……}charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){inta,b;……return0;}類似于不同班同名學(xué)生a、b也僅在此函數(shù)內(nèi)有效intmain(){inta,b;……{intc;

c=a+b;……}……}c僅在此復(fù)合語句內(nèi)有效a、b僅在此復(fù)合語句內(nèi)有效7.8.1局部變量主函數(shù)定義的變量也只在主函數(shù)中有效，主函數(shù)也不能使用其他函數(shù)中定義的變量；不同函數(shù)中可以使用相同名字的變量，它們代表不同的對象，互不干擾，它們在內(nèi)存中占不同的單元，互不混淆；形式參數(shù)也是局部變量；在一個函數(shù)中，可以在復(fù)合語句中定義變量，該變量只在復(fù)合語句中有效。7.8.2全局變量在函數(shù)內(nèi)定義的變量是局部變量，而在函數(shù)之外定義的變量稱為外部變量外部變量是全局變量(也稱全程變量)全局變量可以為本文件中其他函數(shù)所共用有效范圍為從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束intp=1,q=5floatf1(inta){intb,c;……}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){intm,n;……return0;}p、q、c1、c2為全局變量intp=1,q=5floatf1(inta){intb,c;……}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}intmain(){intm,n;……return0;}p、q的有效范圍c1、c2的有效范圍

例7.14有一個一維數(shù)組，內(nèi)放10個學(xué)生成績，寫一個函數(shù)，當(dāng)主函數(shù)調(diào)用此函數(shù)后，能求出平均分、最高分和最低分。解題思路：調(diào)用一個函數(shù)可以得到一個函數(shù)返回值，現(xiàn)在希望通過函數(shù)調(diào)用能得到3個結(jié)果?？梢岳萌肿兞縼磉_到此目的。#include<stdio.h>floatMax=0,Min=0;intmain(){floataverage(floatarray[],intn);floatave,score[10];inti;printf("Pleaseenter10scores:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%f",&score[i]);ave=average(score,10);printf("max=%6.2f\nmin=%6.2f\naverage=%6.2f\n",Max,Min,ave);return0;}floataverage(floatarray[],intn){inti;floataver,sum=array[0];Max=Min=array[0];for(i=1;i<n;i++){if(array[i]>Max)Max=array[i];elseif(array[i]<Min)Min=array[i];sum=sum+array[i];}aver=sum/n;return(aver);}avescore10MaxMinaverarraynMaxMinmain函數(shù)average函數(shù)建議不在必要時不要使用全局變量7.8.2全局變量為區(qū)別局部和全局變量，有一個不成文的約定，將全局變量的首字母大寫；全局變量增加了函數(shù)間數(shù)據(jù)聯(lián)系的渠道，利用它，可減少實參和形參個數(shù)，從而減少內(nèi)存空間以及數(shù)據(jù)傳遞時間；建議不要使用全局變量：降低了函數(shù)通用性，使程序清晰性，可讀性降低。

例7.15若外部變量與局部變量同名，分析結(jié)果。如在同一個源文件中，外部變量與局部變量同名，則在局部變量的作用范圍，外部變量被”屏蔽“，即不起作用。函數(shù)應(yīng)該“內(nèi)聚性”強，”耦合性“弱；#include<stdio.h>inta=3,b=5;intmain(){intmax(inta,intb);inta=8;printf(“max=%d\n”,max(a,b));return0;}

intmax(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}a為局部變量，僅在此函數(shù)內(nèi)有效b為全部變量#include<stdio.h>inta=3,b=5;intmain(){intmax(inta,intb);inta=8;printf(“max=%d\n”,max(a,b));return0;}

intmax(inta,intb){intc;c=a>b?a:b;return(c);}a、b為局部變量，僅在此函數(shù)內(nèi)有效7.9變量的存儲方式和生存期7.9.1動態(tài)存儲方式與靜態(tài)存儲方式7.9.2局部變量的存儲類別7.9.3全局變量的存儲類別7.9.4存儲類別小結(jié)7.9.1動態(tài)存儲方式與靜態(tài)存儲方式從變量的作用域的角度來觀察，變量可以分為全局變量和局部變量從變量值存在的時間(即生存期)觀察，變量的存儲有兩種不同的方式：靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式靜態(tài)存儲方式是指在程序運行期間由系統(tǒng)分配固定的存儲空間的方式動態(tài)存儲方式是在程序運行期間根據(jù)需要進行動態(tài)的分配存儲空間的方式程序區(qū)靜態(tài)存儲區(qū)動態(tài)存儲區(qū)用戶區(qū)將數(shù)據(jù)存放在此區(qū)全局變量全部存放在靜態(tài)存儲區(qū)中①函數(shù)形式參數(shù)②函數(shù)中定義的沒有用關(guān)鍵字static聲明的變量③函數(shù)調(diào)用時的現(xiàn)場保護和返回地址等存放在動態(tài)存儲區(qū)程序開始執(zhí)行時給全局變量分配存儲區(qū)，程序執(zhí)行完畢就釋放。在程序執(zhí)行過程中占據(jù)固定的存儲單元函數(shù)調(diào)用開始時分配，函數(shù)結(jié)束時釋放。在程序執(zhí)行過程中，這種分配和釋放是動態(tài)的每一個變量和函數(shù)都有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的存儲類別數(shù)據(jù)類型，如整型、浮點型等存儲類別指的是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲的方式(如靜態(tài)存儲和動態(tài)存儲)存儲類別包括：

自動的、靜態(tài)的、寄存器的、外部的根據(jù)變量的存儲類別，可以知道變量的作用域和生存期7.9.2局部變量的存儲類別1.自動變量(auto變量)局部變量，如果不專門聲明存儲類別，都是動態(tài)地分配存儲空間的調(diào)用函數(shù)時，系統(tǒng)會給局部變量分配存儲空間，調(diào)用結(jié)束時就自動釋放空間。因此這類局部變量稱為自動變量自動變量用關(guān)鍵字auto作存儲類別的聲明7.9.2局部變量的存儲類別intf(inta){autointb,c=3;

┇}可以省略7.9.2局部變量的存儲類別2.靜態(tài)局部變量(static局部變量)希望函數(shù)中的局部變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不消失而繼續(xù)保留原值，即其占用的存儲單元不釋放，在下一次再調(diào)用該函數(shù)時，該變量已有值(就是上一次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值)，這時就應(yīng)該指定該局部變量為“靜態(tài)局部變量”，用關(guān)鍵字static進行聲明

例7.16考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}調(diào)用三次每調(diào)用一次，開辟新a和b，但c不是

例7.16考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}03bc第一次調(diào)用開始

例7.16考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}03bc第一次調(diào)用期間14

例7.16考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第一次調(diào)用結(jié)束147

例7.16考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>intmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(“%d\n”,f(a));return0;}intf(inta){autointb=0;

staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}bc第二次調(diào)用開始04