辅导5函数.docx
《辅导5函数.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辅导5函数.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
辅导5函数
函数
一、函数的定义
1、函数概念的引入
1）举例：
计算圆面积的c程序
#include
voidmain（）
{doubler=5.0;
doublearea=3.14159*r*r;
printf（”圆面积为：
%f\n”,area）;
}
抽取计算圆面积的算法作为独立程序段，程序可改为：
1.#include
2.doubleCalArea（）//2~6行是CalArea函数功能的描述（定义）
3.{doubler=5.0;//这个函数只能计算半径为5的圆的面积
4.doublearea=3.14159*r*r;
5.returnarea;
6.}
7.voidmain（）
8.{doublearea=CalArea（）;//执行CalArea函数
9.printf（”圆面积为：
%f\n”,area）;
10.}
修改CalArea（）函数，使半径的值由主函数决定
1.#include
2.doubleCalArea（doubler）//r为函数CalArea的形式参数
3.{doublearea=3.14159*r*r;
4.returnarea;
5.}
6.voidmain（）
7.{doublearea=CalArea（5）;//5为函数CalArea的实在参数
8.printf（”圆面积为：
%f\n”,area）;
9.}
修改主函数，使程序可以计算半径不同的圆的面积
1.#include
2.doubleCalArea（doubler）//r为函数CalArea的形式参数
3.{doublearea=3.14159*r*r;
4.returnarea;
5.}
6.voidmain（）
7.{doubleradius;
8.printf（”请输入半径”）;
9.scanf（“%f”,&radius）;
10.doublearea=CalArea（radius）;//radius为函数的实在参数
11.printf（”圆面积为：
%f\n”,area）;
12.}
2）函数的作用
●降低难度及复杂度，实行分工合作，各尽其职
●便于进行分级管理，简化程序设计
3）Ｃ程序的执行
总是从main（）开始，最后总是在main（）结束（不论main（）的位置）
main（）
{
aaa（）;
}
aaa（）
{
bbb（）;
}
bbb（）
{……}
程序开始
程序结束
2、函数的定义
1）定义格式
返回类型函数名（形参表）{函数体}
doubleArea（doubler）{return3.1415*r*r;}
2）函数参数
●含义：
是函数完成功能所需要的输入信息
●参数类型：
形式参数实在参数
●组成：
Ø形式参数：
类型参数1，类型参数2，……，类型参数n
Ø实在参数：
参数1，参数2，…，参数n
3）返回类型
●含义：
函数运行结束返回一个结果值，该值的数据类型
●类型包括：
除数组外所有数据类型（默认类型为int）
4）函数体
●含义：
是函数功能的实现（描述）
●组成：
语句
5）函数的类型
●无参函数/有参函数
Ø无参函数
类型函数名（）
{函数体}
Ø有参函数
类型函数名（形参表）
{函数体}
●无返回值/有返回值
Ø无返回值
void函数名（形参表）
{……
return;
}
或void函数名（形参表）
{…
}
Ø有返回值
返回值类型函数名（形参表）
{……
return表达式;
}
3、空函数
1）含义：
函数体为空的函数
2）意义：
增加程序的可读性，便于程序的扩充
4、return语句
1）格式：
return〖表达式〗；
表达式为可选项
2）作用：
●终止当前函数的执行，返回主调函数
●向主调函数返回一个值
5、函数原型
1）前提：
所有标识符都必须遵循“先说明，后使用”的原则。
2）结论：
因此在函数的调用前，必须有函数的说明。
3）函数原型与函数定义的区别
●函数定义——定义性说明“从无到有”——提供函数的所有信息
●函数原型——参考性说明“提供函数调用所需的接口信息”
●定义只能有一次，但声明可以多次出现
4）函数原型语句的格式：
返回类型函数名（形参表）；
5）函数能正确调用的条件：
函数的定义位于调用之前或函数的原型位于调用之前
6）必须使用函数原型的情况
●多文件程序
●函数递归调用
●使用库函数
二、函数调用
1、函数的调用
1）调用格式：
函数名（实参表）；
实参出现在主调函数中
形参出现在被调函数中
2）注意：
●实参与形参的个数要相同，类型要一致（兼容），且一一对应
●常量形参（const）:
函数体中不能改变该形参的值。
3）调用方式：
作为表达式（必须是有返回值的函数）/作为语句调用
2、调用过程
1）参数传递
2）执行函数体
3）函数返回
3、参数传递机制（赋值）
1）传值调用
形式对应关系
实参表达式（有确定值）值
形参变量（存储单元）变量
2）传地址调用
形式对应关系
实参变量的地址地址
形参变量指针
●数组名作为实参传递的是数组的首地址。
三、程序运行时的内存分布
●程序运行时的内存分布
程序代码区
全局数据区
堆区
栈区
程序的源代码（系统支配的空间）
全局变量和静态变量（系统支配的空间）
由程序控制，可在运行中由语句动态分配（malloc）及回收（free）
被调用的函数信息，局部变量（程序支配的空间）
注：
红色为数据区，在全局数据区的数据，若没初始化，自动取值为0；
堆、栈区的数据，若没初始化，其值为随机值。
四、函数调用的实现机制
1、函数调用时系统执行的操作：
●建立被调用函数的栈空间
●保护断点（主调函数的运行状态、返回地址）
●参数传递
●被调用函数取得程序的控制权
2、函数执行结束后系统执行的操作：
●若有返回值，将它存到一个临时的空间
●恢复断点（主调函数的运行状态、返回地址）
●释放相应（调用函数所占）的栈空间
●继续执行主调函数
五、作用域
1、作用域：
标识符在程序中起作用（能被使用）的范围
●全局作用域：
始于声明点，终于程序（程序中一般都含有多个.cpp）的结束。
●文件作用域（static）：
始于声明点，终于本文件（.cpp）结束处
●局部（块）作用域：
始于声明点，终于“块”结束处
2、存储属性：
1）静态:
全局变量、static变量
2）动态：
堆变量、自动变量、函数的形参、寄存器变量
3、变量的作用域
1）全局变量：
在函数之外定义
●无限制：
可供程序中的所有函数使用
●有限制：
文件域变量--只供本文件中的所有函数使用
2）局部变量：
在复合语句内定义，仅能在该复合语句内使用
3）覆盖问题：
●内层的同名变量总是覆盖外层的同名变量
●作用域小覆盖作用域大的
4）归纳
全局变量
局部变量
无限制
限制：
文件域
在函数外定义
在函数内定义
非静态存储类型
（不带static）
静态存储类型
（带static）
非静态存储类型
（不带static）
静态存储类型
（带static）
其他文件用extern加以声明后可以使用
不让其他文件使用
离开定义它的函数后其值不保留
（释放内存单元）
离开定义它的函数后其值仍保留
（保留内存单元）
初值为0
初值为随机值
初值为0
4、生命期（生存期）：
标识符存在（创建到删除之间）的时间。
●静态生命期：
全局变量、静态变量、常量
特点：
编译时分配空间，程序运行结束才释放空间
●动态生命期：
非静态的局部变量——栈区中的变量
特点：
在函数调用时分配存储单元，函数结束就释放空间
●动态生命期：
使用malloc（）等函数分配空间的变量
特点：
程序运行中随时根据需要申请分配空间、释放空间（free）
5、举例：
例1：
#include"stdio.h"
voidfun（int,int）;
voidmain（）
{inta,b;//这个a,b是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到main结束（}）
a=5;b=8;
fun（a,b）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
voidfun（inta,intb）//这个a,b是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（））
{intc;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（}）
c=a;a=b;b=c;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
fun也可写成：
voidfun（intx,inty）//这个x,y是局部变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（}）
{intc;//c是局部变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（）}
c=x;x=y;y=c;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",x,y）;
}
例2：
test6_8_2.c:
#include"stdio.h"
voidfun（）;
inta,b;//这个a,b是外部（全局）变量，有效范围（作用域）在此处开始到test6_8_2.c文件的最后一行
voidmain（）
{
a=5;b=8;
fun（）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
voidfun（）
{intc;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（}）
c=a;a=b;b=c;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
例3：
程序1：
a.c
#include"stdio.h"
voidfun（）;
inta,b;//这个a,b是外部（全局）变量，有效范围（作用域）在此处开始到程序结束
voidmain（）
{
a=5;b=8;
fun（）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
程序2：
b.c
externinta,b;//两个函数不在同一个程序中，要使用其他程序中定义的外部（全局）变量，需要做出声明
voidfun（）
{intc;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（}）
c=a;a=b;b=c;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
例4：
程序1：
a.c
#include"stdio.h"
voidfun（）;
staticinta,b;//这个a,b是静态外部（全局）变量，有效范围（作用域）限制在a.c中
voidmain（）
{
a=5;b=8;
fun（）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
fun（）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
程序2：
b.c
externinta,b;//虽然做出声明，但无法使用a.c中定义的静态外部变量
voidfun（）
{intc;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到fun结束（}）
c=a;a=b;b=c;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
例5：
#include"stdio.h"
inta,b;//这个a,b是外部（全局）变量，初始值为0，它们的作用范围是整个程序
voidfun（）;
voidmain（）
{inta,b;//这个a,b是内部（局部）变量，初始值为随机值
b=8;//当外部变量和内部变量作用范围重合时，内部起作用
fun（）;
printf（"主函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;//在main范围中，局部变量a,b起作用
}
voidfun（）
{a++;
b--;
printf（"fun函数中：
a=%d,b=%d\n",a,b）;
}
例6：
#include"stdio.h"
voidfun（）;
voidmain（）
{inti;
for（i=1;i<=5;i++）
fun（）;
}
voidfun（）
{inta=0;//a是内部（局部）变量，每次调用fun函数，a重新分配空间
staticintb=0;//b是静态内部（局部）变量，它的值一直保留到程序结束
a++;
b++;
printf（"a=%d,b=%d\n",a,b）;
}//a和b的作用范围只在fun函数中
六、函数的递归调用
1、递归调用的含义：
直接或间接地调用函数本身。
（a）直接递归（b）间接递归
2、举例：
例用递归方法求n!
1（n=0,1）
n!
=
n*（n-1）（n>1）
#include
doublefactorial（int）;
voidmain（）
{intx;
printf（"求n!
，请输入n值：
"）;
scanf（“%d”,&x）;
printf（"%d!
=%f\n",x,factorial（x））;
}
doublefactorial（intn）
{if（n==0||n==1）
return1;
else;
returnn*factorial（n-1）;
}
retfactorial（3）
6n=3≠0
factorial
（2）×3
2n=2≠0
factorial
（1）×2
1n=1
例利用递归方法求一维数组a[n]中n个元素之和。
关键语句：
if（n==1）
returna[0];
elsereturna[n-1]+sum（a,n-1）;//返回第n个元素的值，并继续处理剩余的n-1个元素
升级会员 