函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)課件

函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)課件第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.1C程序的一般結(jié)構(gòu)5.1.1模塊化程序設(shè)計一個較大的程序一般應(yīng)分為若干個程序模塊，每一個模塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。C語言中，模塊使用函數(shù)實現(xiàn)的。第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.1.2C程序的一般結(jié)構(gòu)

函數(shù):構(gòu)成C語言程序的基本功能模塊，是一段程序，它完成一項相對獨立的任務(wù)。

例如：printf();mainabcdefhg第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日一個c程序由一個主函數(shù)和若干個函數(shù)組成C程序的執(zhí)行總是從主函數(shù)開始，又從主函數(shù)結(jié)束，其他函數(shù)只有通過調(diào)用關(guān)系發(fā)生作用。函數(shù)相互獨立，不能嵌套定義。第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日

從用戶使用的角度看，函數(shù)有兩種：(1)標準函數(shù)，即庫函數(shù)(2)用戶自己定義的函數(shù)從函數(shù)的形式看，函數(shù)分兩類：(1)無參函數(shù)一般用來執(zhí)行指定的一組操作。(2)有參函數(shù)例：e5-1.ce5-1-2.c第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.2函數(shù)的定義與調(diào)用5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)定義的一般形式為類型標識符函數(shù)名（形參表列）

{說明部分語句部分

}沒有形式參數(shù)為無參函數(shù)

第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日在定義C函數(shù)時要注意以下幾點。（1）函數(shù)類型標識符同變量類型說明符，它表示返回的函數(shù)值類型。（2）如果省略函數(shù)的類型標識符，則默認為是int型。（3）C語言允許定義空函數(shù)。如

dummy(){}（4）如果“形參表列”中有多個形式參數(shù)，則它們之間要用“，”分隔。

(5)C函數(shù)不能嵌套定義。第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日（6）函數(shù)中返回語句的形式為return（表達式）；或return表達式；注：如函數(shù)不需要有返回值時，函數(shù)名前最好加一個void，此時return后的表達式可以省略。例：e5-1-1.ce5-2.c第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.2.2函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)調(diào)用的一般形式為：函數(shù)名(實參表列);例：e5-2-1.csum=1!+2!+3!+…+6!第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日說明：（1）調(diào)用函數(shù)時，函數(shù)名稱必須與自定義函數(shù)名稱完全一致。如果是調(diào)用無參函數(shù)則實參表列可以沒有，但括弧不能省略。（2）實參可以是常數(shù)、變量或表達式。如果實參不止1個，則相鄰實參之間用逗號分隔。（3）實參的個數(shù)、類型和順序，應(yīng)該與被調(diào)用函數(shù)所要求的參數(shù)個數(shù)、類型和順序一致（4）對實參表求值的順序并不是確定的。TurboC規(guī)定是自右至左順序求值。

第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日被調(diào)用函數(shù)的說明和函數(shù)原型在調(diào)用自定義函數(shù)之前，應(yīng)對該函數(shù)進行說明，一般格式如下：函數(shù)類型

函數(shù)名(數(shù)據(jù)類型1[參數(shù)名1][,數(shù)據(jù)類型2[參數(shù)名2]…)；

例e5-4.c第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日

但C語言規(guī)定，在以下幾種情況下可以不在調(diào)用函數(shù)中對被調(diào)用函數(shù)作類型說明：①被調(diào)用函數(shù)為整型或字符型，自動按整型處理。②被調(diào)用函數(shù)的定義出現(xiàn)在調(diào)用函數(shù)之前。

第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.2.3函數(shù)的參數(shù)傳遞

……Sub(x,y)………s=a+b;returns;調(diào)用函數(shù)main()被調(diào)用函數(shù)sub(a,b)數(shù)值傳遞:一個模塊調(diào)用另一個模塊時，直接將實參值傳送給形參被存放在形參地址中第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日【例】調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞。#include<stdio.h>voidmain(){ intmax(int,int); inta,b,c; printf("inputintegera,b:");scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("maxis%d\n",c);}intmax(intx,inty){ intz;z=x>y?x:y;return(z);}第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日說明：

①當函數(shù)被調(diào)用時才給形參分配內(nèi)存單元。調(diào)用結(jié)束，所占內(nèi)存被釋放。②實參可以是常量、變量或表達式，但要求它們有確定的值。③實參與形參類型要一致，字符型與整型可以兼容。④實參與形參的個數(shù)必須相等。在函數(shù)調(diào)用時，實參的值賦給與之相對應(yīng)的形參?！皢蜗蛑祩鬟f”。因此，在執(zhí)行一個被調(diào)用函數(shù)時，形參的值如果發(fā)生改變，并不會改變主調(diào)函數(shù)的實參的值。第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日例分析下列C程序：voidswap(x，y)intx，y；{intt；

t＝x；x＝y(tǒng)；y＝t；

return；}

#include"stdio.h"main(){intx，y；

scanf("x＝%d，y＝%d"，&x，&y)；

swap(x，y)；

printf("x＝%d，y＝%d\n"，x，y)；}第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.3局部變量與全局變量5.3.1局部變量在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱為局部變量。函數(shù)內(nèi)部定義的變量只在該函數(shù)范圍內(nèi)有效，不同函數(shù)中的局部變量可以重名，互不混淆。第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日floatf1(inta){intb,c;….}Charf2(intx,inty){inti,j;……}main(){intm,n;……}a,b,c作用范圍x,y,i,j作用范圍m,n作用范圍第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.3.2全局變量

在函數(shù)外定義的變量稱為全局變量(或外部變量)。作用范圍：從定義變量位置開始到本源文件結(jié)束第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日intp=1,q=5;floatf1(inta){intb,c;….}charc1,c2;charf2(intx,inty){inti,j;……}main(){intm,n;……}c1,c2作用范圍p,q作用范圍第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日

intx,y; voidswap() {intt; t=x;x=y;y=t; return; } #include"stdio.h" main() { printf("Pleaseinputxandy:"); scanf("x=%d,y=%d",&x,&y); swap(); printf(" x=%d,y=%d\n",x,y); }第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日說明：如果定義點之前的函數(shù)需要引用這些外部變量，需要在函數(shù)內(nèi)對被引用的外部變量進行說明。

extern類型說明符變量名1，變量名2，…；

2.同一源文件中，允許全局變量和局部變量同名。但在局部變量的作用域內(nèi)，全局變量被“屏蔽”不起作用.

例e5-4-1.c第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.4變量的存儲類型5.4.1存儲類型區(qū)分符靜態(tài)存儲變量動態(tài)存儲變量變量生存時間第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日其中：程序區(qū)用于存放程序；靜態(tài)存儲區(qū)是在程序開始執(zhí)行時就分配的固定存儲單元，如全局變量；動態(tài)存儲區(qū)是在函數(shù)調(diào)用過程中進行動態(tài)分配的存儲單元，如函數(shù)形參、自動變量、函數(shù)調(diào)用時的現(xiàn)場保護和返回地址等。第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日變量的屬性：數(shù)據(jù)類型和存儲類型。自動類型（auto）、靜態(tài)類型（static）、寄存器類型（register）、外部類型（extern）。

存儲類別數(shù)據(jù)類型變量名1,…,變量名n;靜態(tài)存儲類型:static、extern動態(tài)存儲類型：auto、register第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日變量的屬性數(shù)據(jù)類型：決定為變量分配內(nèi)存單元的長度，數(shù)據(jù)的存放形式，數(shù)的范圍。存儲類別：決定了變量的生存期，給它分配在哪個存儲區(qū)。第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.4.2自動變量

函數(shù)中的局部變量，如不做專門的說明（說明為靜態(tài)的存儲類別），都是動態(tài)分配存儲空間的，存儲在動態(tài)存儲區(qū)中。例：autointx;第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日⑴內(nèi)存分配調(diào)用函數(shù)或執(zhí)行分程序時在動態(tài)存儲區(qū)為其分配存儲單元，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束，所占內(nèi)存空間即刻釋放。⑵變量的初值定義變量時若沒賦初值，變量的初值不確定；如果賦初值則每次函數(shù)被調(diào)用時執(zhí)行一次賦值操作。(e5-1-2.c)⑶生存期在函數(shù)執(zhí)行期間。⑷作用域自動變量所在的函數(shù)內(nèi)。第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.4.3靜態(tài)變量static說明的局部變量為局部靜態(tài)變量**局部靜態(tài)變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后其值不消失而保留原值，下次調(diào)用時的值為上次調(diào)用結(jié)束時的值。例e5-4-2.ce5-4-3.c1!2!…5!static說明的全局變量為全局靜態(tài)變量第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日⑴內(nèi)存分配編譯時，將其分配在內(nèi)存的靜態(tài)存儲區(qū)中，程序運行結(jié)束釋放該單元。⑵靜態(tài)變量的初值若定義時未賦初值，在編譯時，系統(tǒng)自動賦初值為0；若定義時賦初值，則僅在編譯時賦初值一次，程序運行后不再給變量賦初值。⑶生存期整個程序的執(zhí)行期間。⑷作用域局部靜態(tài)變量的作用域是它所在的函數(shù)或分程序。全局靜態(tài)變量的作用域是從定義處開始到本源文件結(jié)束。第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.5.1函數(shù)的嵌套調(diào)用C語句不能嵌套定義函數(shù)，但可以嵌套調(diào)用函數(shù)例：e5-7.c5.5函數(shù)的嵌套與遞歸調(diào)用第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日main函數(shù){

……

調(diào)用函數(shù)f2;

……}函數(shù)f2{……

調(diào)用函數(shù)f1；

……}函數(shù)f1{

……

……

……}第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.5.2函數(shù)的遞歸調(diào)用遞歸：函數(shù)直接或間接調(diào)用本身。

遞歸分為直接遞歸與間接遞歸兩種。所謂直接遞歸，是指直接調(diào)用函數(shù)本身。

間接遞歸：是指通過別的函數(shù)調(diào)用自身。第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日例：用遞歸法求n!n!=1(n=0,1)n*(n-1)!(n>1)floatfac(intn){floatf;if(n==0||n==1)f=1;elsef=fac(n-1)*n;returnf;}y=fac(3)f=fac(2)*3Returnff=fac(1)*2Returnff=1Returnfmainfac(3)fac(2)fac(1)Ed.c第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日應(yīng)用遞歸算法能求解的問題一般應(yīng)符合下面三個條件：可以把一個問題轉(zhuǎn)化為新的問題，而這個新問題的解決方法仍與原問題的解法相同，只是所處理的對象有所不同，但它們只是有規(guī)律的遞增或遞減?？梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)化過程使問題得到解決。必須有一個明確的結(jié)束遞歸的條件，否則遞歸將無止境的進行下去。例：fib.c第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5.7編譯預處理編譯預處理是指在系統(tǒng)對源程序進行編譯之前，對程序中某些特殊的命令行的處理，預處理程序根據(jù)源代碼中的預處理命令修改程序。例：#include“stdio.h”#definePI3.1415926第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日#define

宏名字符串功能：

在進行編譯前，用字符串原樣替換程序中的宏名。

1．符號常量（不帶參數(shù)）的宏定義命令的一般格式：5.7.1宏定義第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日例如：#definePI3.14main(){floatr,s,c;scanf(“%f”,&r);s=r*r*PI;c=2*r*PI;printf(“s=%f,c=%f”,s,c);}替換3.143.14第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日2．帶參數(shù)的宏定義命令的一般形式#de