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文檔簡介

第八章§8.1概述

一個較大的程序可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。在高級語言中用子程序?qū)崿F(xiàn)模塊的功能。在C中,子程序由函數(shù)來完成。一個C程序可由一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)構(gòu)成。由主函數(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。函數(shù)間的調(diào)用關(guān)系#include<stdio.h>voidmain(){voidprintstar();/*對printstar函數(shù)聲明*/

voidprint_message();

/*對print_message函數(shù)聲明*/

printstar();

/*調(diào)用printstar函數(shù)*/

print_message();

/*調(diào)用print_message函數(shù)*/

printstar();

/*調(diào)用printstar函數(shù)*/

}例8.1先舉一個函數(shù)調(diào)用的簡單例子

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,而是將他們分別放在若干個源文件中,再由若干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程序公用。(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(如命令行、數(shù)據(jù)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。

(3)C程序的執(zhí)行是從main函數(shù)開始的,如是在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。

(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)是系統(tǒng)調(diào)用的。(5)從用戶使用的角度看,函數(shù)有兩種:①

標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),(即庫函數(shù))。這是由系統(tǒng)提供的,用戶不必自己定義這些函數(shù),可以直接使用它們。應(yīng)該說明,不同的C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。②用戶自己定義的函數(shù)。用以解決用戶的專門需要。

(6)從函數(shù)的形式看,函數(shù)分兩類:①無參函數(shù)。如例8.1中的printstar和print_message就是無參函數(shù)。在調(diào)用無參函數(shù)時,主調(diào)函數(shù)不向被調(diào)用函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。無參函數(shù)一般用來執(zhí)行指定的一組操作。例如,例8.1程序中的printstar函數(shù)。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?!?.2函數(shù)定義的一般形式

§8.2.1.無參函數(shù)的定義一般形式

定義無參函數(shù)的一般形式為:類型標(biāo)識符函數(shù)名(){

聲明部分

語句部分}在定義函數(shù)時要用“類型標(biāo)識符”指定函數(shù)值的類型,即函數(shù)帶回來的值的類型。例8.1中的printstar和print_message函數(shù)為void類型,表示不需要帶回函數(shù)值。

§8.2.2.有參函數(shù)定義的一般形式

定義有參函數(shù)的一般形式為:類型標(biāo)識符函數(shù)名(形式參數(shù)表列){

聲明部分

語句部分}例如:intmax(intx,inty){intz;/*函數(shù)體中的聲明部分*/z=x>y?x∶y;return(z);}

§8.2.3空函數(shù)

定義空函數(shù)的一般形式為:類型標(biāo)識符函數(shù)名(){}例如:dummy(){

}調(diào)用此函數(shù)時,什么工作也不做,沒有任何實際作用。在主調(diào)函數(shù)中寫上“dummy();”表明“這里要調(diào)用一個函數(shù)”,而現(xiàn)在這個函數(shù)沒有起作用,等以后擴充函數(shù)功能時補充上?!?.3函數(shù)參數(shù)和函數(shù)的值

§8.3.1形式參數(shù)和實際參數(shù)

在前面提到的有參函數(shù)中,在定義函數(shù)時函數(shù)名后面括弧中的變量名稱為“形式參數(shù)”(簡稱“形參”),在主調(diào)函數(shù)中調(diào)用一個函數(shù)時,函數(shù)名后面括弧中的參數(shù)(可以是一個表達(dá)式)稱為“實際參數(shù)”(簡稱“實參”)。return后面的括弧中的值()作為函數(shù)帶回的值(稱函數(shù)返回值)。

在不同的函數(shù)之間傳遞數(shù)據(jù),可以使用的法:參數(shù):通過形式參數(shù)和實際參數(shù)返回值:用return語句返回計算結(jié)果全局變量:外部變量大多數(shù)情況下,主調(diào)函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞的關(guān)系。#include<stdio.h>voidmain(){intmax(intx,inty);

/*對max函數(shù)的聲明*/inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("Maxis%d",c);}

例8.2調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞

intmax(intx,inty)/*定義有參函數(shù)max*/{intz;z=x>y?x∶y;return(z);}

運行情況如下:7,8↙Max

is

通過函數(shù)調(diào)用,使兩個函數(shù)中的數(shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系

關(guān)于形參與實參的說明:(1)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。只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時,函數(shù)max中的形參才被分配內(nèi)存單元。在調(diào)用結(jié)束后,形參所占的內(nèi)存單元也被釋放。(2)實參可以是常量、變量或表達(dá)式,如:max(3,a+b);但要求它們有確定的值。在調(diào)用時將實參的值賦給形參。(3)在被定義的函數(shù)中,必須指定形參的類型(見例8.2程序中的

“c=max(a,b);“)(4)實參與形參的類型應(yīng)相同或賦值兼容。例8.2中實參和形參都是整型。如果實參為整型而形參x為實型,或者相反,則按第3章介紹的不同類型數(shù)值的賦值規(guī)則進行轉(zhuǎn)換。例如實參值a為3.5,而形參x為整型,則將實數(shù)3.5轉(zhuǎn)換成整數(shù)3,然后送到形參b。字符型與整型可以互相通用。(5)在C語言中,實參向?qū)π螀⒌臄?shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”,單向傳遞,只由實參傳給形參,而不能由形參傳回來給實參。在內(nèi)存中,實參單元與形參單元是不同的單元。

在調(diào)用函數(shù)時,給形參分配存儲單元,并將實參對應(yīng)的值傳遞給形參,調(diào)用結(jié)束后,形參單元被釋放,實參單元仍保留并維持原值。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。例如,若在執(zhí)行函數(shù)過程中x和y的值變?yōu)椋保昂停保?,而a和b仍為2和3?!?.3.2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)的返回值。例如,例8.2中,max(2,3)的值是3,max(5,2)的值是5。賦值語句將這個函數(shù)值賦給變量c。關(guān)于函數(shù)返回值的一些說明:

(1)函數(shù)的返回值是通過函數(shù)中的return語句獲得的。如果需要從被調(diào)用函數(shù)帶回一個函數(shù)值供主調(diào)函數(shù)使用,被調(diào)用函數(shù)中必須包含return語句。如果不需要從被調(diào)用函數(shù)帶回函數(shù)值可以不要return語句。

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,哪一個語句起作用。return語句后面的括弧也可以不要,如:“returnz;”等價于“return(z);”

return語句將被調(diào)用函數(shù)中的一個確定值帶回主調(diào)函數(shù)中去。見圖8.2中從return語句返回的箭頭。return后面的值可以是一個表達(dá)式。例如,例8.2中的函數(shù)max可以改寫成:max(intx,inty){

return(x>y?x∶y);

}(2)

函數(shù)的返回值應(yīng)當(dāng)屬于某一個確定的類型,在定義函數(shù)時指定函數(shù)返回值的類型。例如:下面是3個函數(shù)的首行:int

max(floatx,floaty)/*函數(shù)值為整型*/char

letter(charc1,charc2)/*函數(shù)值為字符型*/double

min(intx,inty)/*函數(shù)值為雙精度型*/在C語言中,凡不加類型說明的函數(shù),自動按整型處理。例8.2中的max函數(shù)首行的函數(shù)類型int可以省寫,用TurboC2.0編譯程序時能通過,但用TurboC++3.0編譯程序時不能通過,因為C++要求所有函數(shù)都必須指定函數(shù)類型。因此,建議在定義時對所有函數(shù)都指定函數(shù)類型。

(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(dá)式類型一致。如果函數(shù)值的類型和return語句中表達(dá)式的值不一致,則以函數(shù)類型為準(zhǔn)。對數(shù)值型數(shù)據(jù),可以自動進行類型轉(zhuǎn)換。即函數(shù)類型決定返回值的類型。

(4)對于不帶回值的函數(shù),應(yīng)當(dāng)用“void”定義函數(shù)為“無類型”(或稱“空類型”)。這樣,系統(tǒng)就保證不使函數(shù)帶回任何值,即禁止在調(diào)用函數(shù)中使用被調(diào)用函數(shù)的返回值。此時在函數(shù)體中不得出現(xiàn)return語句。

例8.3返回值類型與函數(shù)類型不同

#include<stdio.h>voidmain(){intmax(floatx,floaty);floata,b;intc;scanf("%f,%f,",&a,&b);c=max(a,b);printf("Maxis%d\n",c);}intmax(floatx,floaty){floatz;/*z為實型變量*/z=x>y?x∶y;return(z);}運行情況如下:1.5,2.5↙

Maxis2

§8.4函數(shù)的調(diào)用

§8.4.1函數(shù)調(diào)用的一般形式函數(shù)調(diào)用的一般形式為:

函數(shù)名(實參表列)如果實參表列包含多個實參,則各參數(shù)間用逗號隔開。實參與形參的個數(shù)應(yīng)相等,類型應(yīng)匹配。實參與形參按順序?qū)?yīng),一一傳遞數(shù)據(jù)。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。如果實參表列包括多個實參,對實參求值的順序并不是確定的,有的系統(tǒng)按自左至右順序求實參的值,有的系統(tǒng)則按自右至左順序。許多C版本是按自右而左的順序求值,例如TubroC++。例8.4實參求值的順序#include<stdio.h>voidmain(){intf(inta,intb);/*函數(shù)聲明*/inti=2,p;p=f(i,++i);/*函數(shù)調(diào)用*/printf("%d\n",p);}

intf(inta,intb)/*函數(shù)定義*/{intc;if(a>b)c=1;elseif(a==b)c=0;elsec=-1;return(c);}

如果按自右至左順序求實參的值,則函數(shù)調(diào)用相當(dāng)于f(3,2)

如果按自左至右順序求實參的值,則函數(shù)調(diào)用相當(dāng)于f(2,3)

對于函數(shù)調(diào)用inti=2,p;p=f(i,++i);§8.4.2函數(shù)調(diào)用的方式按函數(shù)在程序中出現(xiàn)的位置來分,可以有以下三種函數(shù)調(diào)用方式:1.函數(shù)語句把函數(shù)調(diào)用作為一個語句。如例8.1中的printstar(),這時不要求函數(shù)帶回值,只要求函數(shù)完成一定的操作。2.函數(shù)表達(dá)式函數(shù)出現(xiàn)在一個表達(dá)式中,這種表達(dá)式稱為函數(shù)表達(dá)式。這時要求函數(shù)帶回一個確定的值以參加表達(dá)式的運算。例如:c=2*max(a,b);3.函數(shù)參數(shù)函數(shù)調(diào)用作為一個函數(shù)的實參。例如: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。m的值是a、b、c三者中的最大者。又如:printf("%d",max(a,b));也是把max(a,b)作為printf函數(shù)的一個參數(shù)。函數(shù)調(diào)用作為函數(shù)的參數(shù),實質(zhì)上也是函數(shù)表達(dá)式形式調(diào)用的一種,因為函數(shù)的參數(shù)本來就要求是表達(dá)式形式。§8.4.3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)用另一函數(shù)(即被調(diào)用函數(shù))需要具備哪些條件呢?(1)首先被調(diào)用的函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)(是庫函數(shù)或用戶自己定義的函數(shù))。但光有這一條件還不夠?!?.4.3對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型(3)如果使用用戶自己定義的函數(shù),而該函數(shù)的位置在調(diào)用它的函數(shù)(即主調(diào)函數(shù))的后面(在同一個文件中),應(yīng)該在主調(diào)函數(shù)中對被調(diào)用的函數(shù)作聲明。(2)如果使用庫函數(shù),還應(yīng)該在本文件開頭用#include命令將調(diào)用有關(guān)庫函數(shù)時所需用到的信息“包含”到本文件中來。函數(shù)原型的一般形式為(1)函數(shù)類型函數(shù)名(參數(shù)類型1,參數(shù)類型2……);(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……);

“聲明”一詞的原文是declaration,過去在許多書中把它譯為“說明”。聲明的作用是把函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)的個數(shù)和參數(shù)類型等信息通知編譯系統(tǒng),以便在遇到函數(shù)調(diào)用時,編譯系統(tǒng)能正確識別函數(shù)并檢查調(diào)用是否合法。(例如函數(shù)名是否正確,實參與形參的類型和個數(shù)是否一致)。注意:函數(shù)的“定義”和“聲明”不是一回事。函數(shù)的定義是指對函數(shù)功能的確立,包括指定函數(shù)名,函數(shù)值類型、形參及其類型、函數(shù)體等,它是一個完整的、獨立的函數(shù)單位。而函數(shù)的聲明的作用則是把函數(shù)的名字、函數(shù)類型以及形參的類型、個數(shù)和順序通知編譯系統(tǒng),以便在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)按此進行對照檢查。#include<stdio.h>voidmain(){floatadd(floatx,floaty);

/*對被調(diào)用函數(shù)add的聲明*/floata,b,c;scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);}floatadd(floatx,floaty)/*函數(shù)首部*/{floatz;/*函數(shù)體*/z=x+y;return(z);}

例8.5對被調(diào)用的函數(shù)作聲明如果被調(diào)用函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前,可以不必加以聲明。因為編譯系統(tǒng)已經(jīng)先知道了已定義函數(shù)的有關(guān)情況,會根據(jù)函數(shù)首部提供的信息對函數(shù)的調(diào)用作正確性檢查。

如果被調(diào)用函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前,可以不必加以聲明。因為編譯系統(tǒng)已經(jīng)先知道了已定義函數(shù)的有關(guān)情況,會根據(jù)函數(shù)首部提供的信息對函數(shù)的調(diào)用作正確性檢查。

改寫例8.5#include<stdio.h>floatadd(floatx,floaty)/*函數(shù)首部*/{floatz;/*函數(shù)體*/z=x+y;return(z);}voidmain(){floata,b,c;scanf("%f,%f",&a,&b);c=add(a,b);printf("sumis%f\n",c);}§8.5函數(shù)的嵌套調(diào)用嵌套定義就是在定義一個函數(shù)時,其函數(shù)體內(nèi)又包含另一個函數(shù)的完整定義。C語言不能嵌套定義函數(shù),但可以嵌套調(diào)用函數(shù),也就是說,在調(diào)用一個函數(shù)的過程中,又調(diào)用另一個函數(shù)。

例8.求三個數(shù)中最大數(shù)和最小數(shù)的差值#include<stdio.h>

intdif(intx,inty,intz);intmax(intx,inty,intz);intmin(intx,inty,intz);voidmain(){inta,b,c,d;scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

d=dif(a,b,c);printf("Max-Min=%d\n",d);}intdif(intx,inty,intz){returnmax(x,y,z)-min(x,y,z);}intmax(intx,inty,intz){intr;r=x>y?x:y;return(r>z?r:z);}intmin(intx,inty,intz){intr;r=x<y?x:y;return(r<z?r:z);}main()調(diào)用函數(shù)dif輸出結(jié)束dif函數(shù)max函數(shù)調(diào)用函數(shù)max調(diào)用函數(shù)minmin函數(shù)§8.6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。例如:intf(intx){inty,z;z=f(y);return(2*z);}遞歸調(diào)用定義:函數(shù)直接或間接的調(diào)用自身叫函數(shù)的遞歸調(diào)用f()調(diào)f調(diào)f2調(diào)f1f1()f2()intf(intx){inty,z;……

z=f(y);…….return(2*z);}intf1(intx){inty,z;……

z=f2(y);…….return(2*z);}intf2(intt){inta,c;……

c=f1(a);…….return(3+c);}這兩種遞歸調(diào)用都是無終止的自身調(diào)用,只有在某一條件成立時才繼續(xù)遞歸調(diào)用;否則就不再繼續(xù)。例8.7有5個人坐在一起,問第5個人多少歲?他說比第4個人大2歲,問第4個人歲數(shù),他說比第3個人大2歲,再問第3個人歲數(shù),又說比第2個人大2歲,再問第2個人歲數(shù),說比第1個人大2歲,最后問第1個人,他說是10歲,請問第5個人多大?

age(5)=age(4)+2age(4)=age(3)+210n=1age(3)=age(2)+2age(n)=age(2)=age(1)+2age(n-1)+2n>1age(1)=10用數(shù)學(xué)公式表述可用函數(shù)表示上述關(guān)系。age(5)age(4)+2age(4)age(3)+2age(2)+2age(3)age(1)+2age(2)=10age(1)=12age(2)=14age(3)age(2)=16=18age(5)age(4)回推遞推一個遞歸問題分為“回推”和“遞推”兩個階段/*用主函數(shù)調(diào)用age函數(shù),求第5個人的年齡*/#include<stdio.h>voidmain(){printf("%d",age(5));}用函數(shù)來描述上述遞歸過程/*求年齡的遞歸函數(shù)*/intage(intn){ intc; if(n==1)c=10; elsec=age(n-1)+2; return(c);}age(5)輸出age(5)c=age(4)+2c=age(3)+2c=age(3)+2c=age(3)+2C=10Mainage(5)age(4)age(3)age(2)age(1)age(5)=18age(4)=16age(3)=14age(2)=12age(1)=10例求n的階乘#include<stdio.h>intfac(intn){intf;if(n<0)printf("n<0,dataerror!");elseif(n==0||n==1)f=1;elsef=n*fac(n-1);return(f);}main(){intn,y;printf("Inputaintegernumber:");scanf("%d",&n);

y=fac(n);printf("%d!=%15d",n,y);}§8.7數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)§8.7.1數(shù)組元素作函數(shù)實參由于實參可以是表達(dá)式,而數(shù)組元素可以是表達(dá)式的組成部分,因此數(shù)組元素當(dāng)然可以作為函數(shù)的實參,與用變量作實參一樣,是單向傳遞,即“值傳送”方式。

例8.10有兩個數(shù)組a和b,各有10個元素,將它們對應(yīng)地逐個相比(即a[0]與b[0]比,a[1]與b[1]比……)。如果a數(shù)組中的元素大于b數(shù)組中的相應(yīng)元素的數(shù)目多于b數(shù)組中元素大于a數(shù)組中相應(yīng)元素的數(shù)目(例如,a[i]>b[i]6次,b[i]>a[i]3次,其中i每次為不同的值),則認(rèn)為a數(shù)組大于b數(shù)組,并分別統(tǒng)計出兩個數(shù)組相應(yīng)元素大于、等于、小于的次數(shù)。

#include<stdio.h>voidmain(){

intlarge(intx,inty);/*函數(shù)聲明*/

inta[10],b[10],i,n=0,m=0,k=0; printf("enterarraya:\n"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]); printf("\n"); printf("enterarrayb:\n"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&b[i]); printf("\n");

for(i=0;i<10;i++){ if(large(a[i],b[i])==1)n=n+1; elseif(large(a[i],b[i])==0)m=m+1; elsek=k+1;}printf("a[i]>b[i]%dtimes\na[i]=b[i]%dtimes\na[i]<b[i]%dtimes\n",n,m,k);if(n>k)printf("arrayaislargerthanarrayb\n");elseif(n<k)printf("arrayaissmallerthanarrayb\n");elseprintf("arrayaisequaltoarrayb\n");}large(intx,inty){ intflag; if(x>y)flag=1; elseif(x<y)flag=-1; elseflag=0; return(flag);}運行情況如下:enterarraya:

1357986420↙

enterarrayb:

5389–1–35604↙

a[i]>b[i]4timesa[i]=b[i]1

timesa[i]<b[i]5

timesarrayaissmallerthannarrayb§8.7.2數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)

可以用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù),此時形參應(yīng)當(dāng)用數(shù)組名或用指針變量。例8.11有一個一維數(shù)組score,內(nèi)放10個學(xué)生成績,求平均成績。#include<stdio.h>voidmain(){float

average(floatarray[10]);/*函數(shù)聲明*/floatscore[10],aver;inti;printf(″input10scores:\n″);for(i=0;i<10;i++)scanf(″%f″,&score[i]);printf(″\n″);aver=average(score

);printf

(″averagescoreis%5.2f\n″,aver);}floataverage

(floatarray[10]){inti;floataver,sum=array[0];for(i=1;i<10;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/10;return(aver);}運行情況如下:input10scores:

100567898.576879967.57597↙

averagescoreis83.40

例8.12形參數(shù)組不定義長度#include<stdio.h>voidmain(){floataverage(floatarray[],intn)

floatscore_1[5]={98.5,97,91.5,60,55};floatscore_2[10]={67.5,89.5,99,69.5,77,89.5,76.5,54,60,99.5};printf(“theaverageofclassAis%6.2f\n”,average(score_1,5));printf(“theaverageofclassBis%6.2f\n”,average(score_2,10));}floataverage(floatarray[],intn){inti;floataver,sum=array[0];for(i=1;i<n;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/n;return(aver);}

運行結(jié)果如下:theaverageofclassAis80.40TheaverageofclassBis78.20例8.13用選擇法對數(shù)組中10個整數(shù)按由小到大排序。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]3619416394

136941349613469未排序時的情況

將5個數(shù)中最小的數(shù)1與a[0]對換將余下的4個數(shù)中最小的數(shù)3與a[1]對換將余下的3個數(shù)中最小的數(shù)4與a[2]對換將余下的2個數(shù)中最小的數(shù)6與a[3]對換,至此完成排序程序?qū)嵗?include<stdio.h>voidmain(){voidsort(intarray[],intn);inta[10],i;printf(“enterthearray\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”);}

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;}}§8.7.3.多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)程序如下:#include<stdio.h>voidmain(){max_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));}

max_value

(intarray[][4]){inti,j,k,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);}

運行結(jié)果如下:Maxvalueis34§8.8局部變量和全局變量§8.8.1局部變量在一個函數(shù)內(nèi)部定義的變量是內(nèi)部變量,它只在本函數(shù)范圍內(nèi)有效,也就是說只有在本函數(shù)內(nèi)才能使用它們,在此函數(shù)以外是不能使用這些變量的。這稱為“局部變量”。floatf1(inta)/*函數(shù)f1*/{intb,c;…a、b、c有效}charf2(intx,inty)/*函數(shù)f2*/{inti,j;x、y、i、j有效…}voidmain()/*主函數(shù)*/{intm,n;…m、n有效}

(1)主函數(shù)中定義的變量(m,n)也只在主函數(shù)中有效,而不因為在主函數(shù)中定義而在整個文件或程序中有效。主函數(shù)也不能使用其他函數(shù)中定義的變量。(2)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。例如,上面在f1函數(shù)中定義了變量b和c,倘若在f2函數(shù)中也定義變量b和c,它們在內(nèi)存中占不同的單元,互不混淆。(3)形式參數(shù)也是局部變量。例如上面f1函數(shù)中的形參a,也只在f1函數(shù)中有效。其他函數(shù)可以調(diào)用f1函數(shù),但不能引用f1函數(shù)的形參a。(4)在一個函數(shù)內(nèi)部,可以在復(fù)合語句中定義變量,這些變量只在本復(fù)合語句中有效,這種復(fù)合語句也稱為“分程序”或“程序塊”。說明voidmain(){inta,b;…{intc;c=a+b;c在此范圍內(nèi)有效

a,b在此范圍內(nèi)有效…}…}

//可在復(fù)合語句中,定義變量§8.8.2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。它的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=5;

/*外部變量*/floatf1(inta)/*定義函數(shù)f1*/{intb,c;…}charc1,c2;

/*外部變量*/p,q作用域charf2(intx,inty)/*定義函數(shù)f2*/{inti,j;…c1,c2作用域}voidmain()/*主函數(shù)*/{intm,n;…}

例8.15有一個一維數(shù)組,內(nèi)放10個學(xué)生成績,寫一個函數(shù),求出平均分、最高分和最低分。

#include<stdio.h>floatMax=0,Min=0;/*全局變量*/voidmain(){floataverage(floatarray[],intn);floatave,score[10];inti;for(i=0;i<1010;i++)scanf(″%f″,&score[i]);ave=

average(score,10);printf(“max=%6.2f\nmin=%6.2f\naverage=%6.2f\n“,Max,Min,ave);}floataverage(floatarray[],intn)/*定義函數(shù),形參為數(shù)組*/{

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);}

運行情況如下:9945789710067.589926643↙max=100.00min=43.00average=77.65

建議不在必要時不要使用全局變量,原因如下:①全局變量在程序的全部執(zhí)行過程中都占用存儲單元,而不是僅在需要時才開辟單元。②使用全局變量過多,會降低程序的清晰性,人們往往難以清楚地判斷出每個瞬時各個外部變量的值。在各個函數(shù)執(zhí)行時都可能改變外部變量的值,程序容易出錯。因此,要限制使用全局變量。③它使函數(shù)的通用性降低了,因為函數(shù)在執(zhí)行時要依賴于其所在的外部變量。如果將一個函數(shù)移到另一個文件中,還要將有關(guān)的外部變量及其值一起移過去。但若該外部變量與其他文件的變量同名時,就會出現(xiàn)問題,降低了程序的可靠性和通用性。一般要求把C程序中的函數(shù)做成一個封閉體,除了可以通過“實參——形參”的渠道與外界發(fā)生聯(lián)系外,沒有其他渠道。在同一個源文件中,外部變量和局部變量同名,則在局部變量的作用范圍內(nèi),外部變量被“屏蔽”,不起作用。例8.16外部變量與局部變量同名#include<stdio.h>inta=3,b=5;/*a,b為外部變量*/a,b作用范圍voidmain()

{inta=8;/*a為局部變量*/局部變量a作用范圍printf(″%d″,max(a,b));全局變量b的作用范圍}max(inta,intb)/*a,b為局部變量*/

{intc;c=a>b?a∶b;形參a、b作用范圍return(c);

}運行結(jié)果為8

§8.9變量的存儲類別

§8.9.1動態(tài)存儲方式與靜態(tài)存儲方式前面已介紹了從變量的作用域(即從空間)角度來分,可以分為全局變量和局部變量。那么從變量值存在的時間(即生存期)角度來分,又可以分為靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式。所謂靜態(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。而動態(tài)存儲方式則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。這個存儲空間可以分為三部分,1.程序區(qū)2.靜態(tài)存儲區(qū)3.動態(tài)存儲區(qū)程序區(qū)靜態(tài)存儲區(qū)動態(tài)存儲區(qū)在C語言中每一個變量和函數(shù)有兩個屬性:數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的存儲類別。對數(shù)據(jù)類型,讀者已熟悉(如整型、字符型等)。存儲類別指的是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲的方式。存儲方式分為兩大類:靜態(tài)存儲類和動態(tài)存儲類。具體包含四種:自動的(auto),靜態(tài)的(static),寄存器的(register),外部的(extern)。根據(jù)變量的存儲類別,可以知道變量的作用域和生存期。

§8.9.2auto變量函數(shù)中的局部變量,如不專門聲明為static存儲類別,都是動態(tài)地分配存儲空間的,數(shù)據(jù)存儲在動態(tài)存儲區(qū)中。函數(shù)中的形參和在函數(shù)中定義的變量(包括在復(fù)合語句中定義的變量),都屬此類,在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)會給它們分配存儲空間,在函數(shù)調(diào)用結(jié)束時就自動釋放這些存儲空間。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。例如:intf(inta)/*定義f函數(shù),a為形參*/{autointb,c=3;/*定義b、c為自動變量*/…}8.9.3用static聲明局部變量有時希望函數(shù)中的局部變量的值在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不消失而保留原值,即其占用的存儲單元不釋放,在下一次該函數(shù)調(diào)用時,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。通過下面簡單的例子可以了解它的特點。例8.17考察靜態(tài)局部變量的值。#include<stdio.h>voidmain(){intf(int);inta=2,i;for(i=0;i<3;i++)printf(″%d″,f(a));}intf(inta){autointb=0;staticc=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}對靜態(tài)局部變量的說明:(1)靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲類別,在靜態(tài)存儲區(qū)內(nèi)分配存儲單元。在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量(即動態(tài)局部變量)屬于動態(tài)存儲類別,占動態(tài)存儲區(qū)空間而不占靜態(tài)存儲區(qū)空間,函數(shù)調(diào)用結(jié)束后即釋放。(2)對靜態(tài)局部變量是在編譯時賦初值的,即只賦初值一次,在程序運行時它已有初值。以后每次調(diào)用函數(shù)時不再重新賦初值而只是保留上次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值。而對自動變量賦初值,不是在編譯時進行的,而是在函數(shù)調(diào)用時進行,每調(diào)用一次函數(shù)重新給一次初值,相當(dāng)于執(zhí)行一次賦值語句。(3)如在定義局部變量時不賦初值的話,則對靜態(tài)局部變量來說,編譯時自動賦初值0(對數(shù)值型變量)或空字符(對字符變量)。而對自動變量來說,如果不賦初值則它的值是一個不確定的值。這是由于每次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后存儲單元已釋放,下次調(diào)用時又重新另分配存儲單元,而所分配的單元中的值是不確定的。(4)雖然靜態(tài)局部變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后仍然存在,但其他函數(shù)是不能引用它的。例8.18輸出1到5的階乘值。#include<stdio.h>voidmain(){intfac(intn);inti;for(i=1;i<=5;i++)printf(″%d!=%d\n″,i,fac(i));}Intfac(intn){staticintf=1;f=f*n;return(f);}8.9.4register變量

一般情況下,變量(包括靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式)的值是存放在內(nèi)存中的。當(dāng)程序中用到哪一個變量的值時,由控制器發(fā)出指令將內(nèi)存中該變量的值送到運算器中。經(jīng)過運算器進行運算,如果需要存數(shù),再從運算器將數(shù)據(jù)送到內(nèi)存存放。如果有一些變量使用頻繁(例如在一個函數(shù)中執(zhí)行10000次循環(huán),每次循環(huán)中都要引用某局部變量),則為存取變量的值要花費不少時間。為提高執(zhí)行效率,C語言允許將局部變量的值放在CPU中的寄存器中,需要用時直接從寄存器取出參加運算,不必再到內(nèi)存中去存取。由于對寄存器的存取速度遠(yuǎn)高于對內(nèi)存的存取速度,因此這樣做可以提高執(zhí)行效率。這種變量叫做寄存器變量,用關(guān)鍵字register作聲明。例如,例8.19中的程序是輸出1到n的階乘的值。例8.19使用寄存器變量#include<stdio.h>voidmain(){longfac(long);longi,n;scanf("%ld",&n);for(i=1;i<=n;i++)printf("%ld!=%ld\n",i,fac(i));}longfac(longn){registerlongi,f=1;/*定義寄存器變量*/for(i=1;i<=n;i++)f=f*i;return(f);}8.9.5用extern聲明外部變量外部變量是在函數(shù)的外部定義的全局變量,它的作用域是從變量的定義處開始,到本程序文件的末尾。在此作用域內(nèi),全局變量可以為程序中各個函數(shù)所引用。編譯時將外部變量分配在靜態(tài)存儲區(qū)。有時需要用extern來聲明外部變量,以擴展外部變量的作用城。1.在一個文件內(nèi)聲明外部變量例8.20用extern聲明外部變量,擴展它在程序文件中的作用域。#include<stdio.h>voidmain(){intmax(int,int);/*外部變量聲明*/externA,B;printf("%d\n",max(A,B));}intA=13,B=-8;/*定義外部變量*/intmax(intx,inty)/*定義max函數(shù)*/{intz;z=x>y?x:y;return(z);}2.在多文件的程序中聲明外部變量例8.21用extern將外部變量的作用域擴展到其他文件。本程序的作用是給定b的值,輸入a和m,求a×b和am的值。文件file1.c中的內(nèi)容為:#include<stdio.h>intA;/*定義外部變量*/voidmain(){intpower(int);/*函數(shù)聲明*/intb=3,c,d,m;printf(″enterthenumberaanditspowerm:\n″);scanf(″%d,%d″,&A,&m);c=A*b;printf(″%d*%d=%d\n″,A,b,c);d=power(m);printf(″%d**%d=%d\n″,A,m,d);

}文件file2.c中的內(nèi)容為:externA;/*聲明A為一個已定義的外部變量*/intpower(intn);{inti,y=1;for(i=1;i<=n;i++)y*=A;return(y);}8.9.6用static聲明外部變量有時在程序設(shè)計中希望某些外部變量只限于被本文件引用,而不能被其他文件引用。這時可以在定義外部變量時加一個static聲明。例如:file1.cfile2.cstaticintA;externintA;voidmain()voidfun(intn){{……A=A*n;}8.9.7關(guān)于變量的聲明和定義對變量而言,聲明與定義的關(guān)系稍微復(fù)雜一些。在聲明部分出現(xiàn)的變量有兩種情況:一種是需要建立存儲空間的(如:inta;),另一種是不需要建立存儲空間的(如:externa;)。前者稱為“定義性聲明”(definingdeclaration),或簡稱定義(definition)。后者稱為“引用性聲明”(referencingdeclaration)。廣義地說,聲明包括定義,但并非所有的聲明都是定義。對“inta;”而言,它既是聲明,又是定義。而對“externa;”而言,它是聲明而不是定義。一般為了敘述方便,把建立存儲空間的聲明稱定義,而把不需要建立存儲空間的聲明稱為聲明。顯然這里指的聲明是狹義的,即非定義性聲明。例如:voidmain(){externA;/*是聲明不是定義。聲明A是一個已定義的外部變量*/…}intA;§8.9.8存儲類別小結(jié)下面從不同角度做些歸納:(1)從作用域角度分,有局部變量和全局變量。它們采用的存儲類別如下:局部變量|自動變量,即動態(tài)局部變量(離開函數(shù),值就消失)

|靜態(tài)局部變量(離開函數(shù),值仍保留)

|寄存器變量(離開函數(shù),值就消失)

|(形式參數(shù)可以定義為自動變量或寄存器變量)全局變量|靜態(tài)外部變量(只限本文件引用)|外部變量(即非靜態(tài)的外部變量,允許其他文件引用)(2)從變量存在的時間(生

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