第 8 章函数

1. 第8章函数

2. 本章主要内容 • 函数的基本概念 • 数组作为函数参数 • 函数的嵌套调用和递归调用 • 变量的作用域和存储方法 • 内部函数和外部函数

3. 由C程序结构所知，一个C程序由一个或多个源程序文件组成。由C程序结构所知，一个C程序由一个或多个源程序文件组成。 C程序的结构： • 一个源程序文件有且仅由一个main的函数和若干个其它函数组成，并从main函数开始执行，调用其他函数后流程回到main( )函数，在main( )函数结尾结束整个程序的运行。 • C程序的设计采用自顶向下、逐步细化和模块化的设计方法。每个模块实现一个特定的功能，在C语言中用函数来实现模块的功能。将程序分块设计的好处在于方便程序员进行代码检查和修改，使C程序结构清晰，功能明了，结构性强。 用户自己定义的函数是本章学习的重点内容。

4. 说明: 1) 在C语言中，程序总是从主函数开始执行，调用完其它函数后，最终在主函数中结束，而无论主函数在程序中的位置如何。 2)函数不可以嵌套定义，但可以相互调用。 ☆主函数(main( ))调用其它函数，main()由系统调用； ☆所有函数在定义时是并列的； ☆在调用时是纵向； ☆可相互调用，也可被多次调用。

5. [例1]编写一个求x3的函数，并在主函数中调用该函数[例1]编写一个求x3的函数，并在主函数中调用该函数 #include "stdio.h" float cube(float x) { return (x*x*x); } int main( ) { float x, y; printf("Please input x:\n"); scanf("%f", &x); y=cube(x); printf("The cube of %6.2f is %6.2f\n", x, y); return 0; } 调用求X3的函数cube(x)

6. 8.1 函数的基本概念 8.1.1 函数的概念 函数是按规定格式书写的能完成特定功能的一段程序。 从用户使用的角度看，函数有两种： ①标准函数，即库函数。这是由系统提供的，用户不必自己定义这些函数，可以直接使用它们。应该说明，不同的C系统提供的库函数的数量和功能会有一些不同，当然许多基本的函数是共同的。见教材后面的函数表。 ② 用户自己定义的函数。用以解决用户的专门需要，由编程者自己编写代码。 用户自己定义的函数是本章学习的重点内容。

7. int f1() { …… .. } int f2(int a, int b) { …… .. } 函数定义示意图

8. 8.1.2 函数的定义 函数定义的一般形式： [类型说明符] 函数名（形式参数声明） { [说明与定义部分]； 函数体语句； } float cube(float x) { return (x*x*x); } 如

9. 说明： 1) 函数名的命名规则与变量的命名规则相同，它用来唯一标识一个函数。 2) 当形式参数声明（简称形参表）中有多个形参时，每个形参之间用逗号隔开。形参表也可以是空的，但此时函数名后的括号不能省略。 有参数传递 如 double sum(float a, float b, float c) { …} 无参数传递 又如： disp ( ) { printf("How are you !\n"); }

10. 3) 函数名前面的类型说明符指明了函数的类型。类型说明缺省 时，系统默认为函数的类型为int型。用{ }括起来的部分是函数体，由变量定义部分和语句组成。 例如： [例如] int max (int x,int y) { int z; z=x>y?x:y; return z; } 用{ }括起来的部分是函数体 /*函数体中变量的说明*/ 4）return后面的值作为函数带回的值（称函数返回值）。

11. 5) 函数体中可以既无变量，也无语句，但一对花括号不可省略，此时构成空函数。 空函数的定义形式 类型标识符 函数名( ) { } 例如：dummy( ) { } 特点：调用后什么也不做 用处：建立程序结构，该空函数在需要时补充

12. [例2 ]求任意圆的面积，半径r由主函数输入。 #define PI 3.14159 float area(float r) { float s; s=PI*r*r; return s; } int main() {float a; scanf("%f",&a); printf("%6.3f\n",area(a)); return 0; }

13. void dig_to_str(int n) { char string[10]; int i=0; if(n<0) {putchar('-'); n=-n; } while(n) { string[i++]=n%10+'0'; n/=10; } while(--i>=0) putchar(string[i]); } [例3]编写函数：将一个给定的整数转换成相应的字符串后显示出来。 对负数进行处理 #include <stdio.h> int main( ) { int x; scanf("%d",&x); printf("The converted string: "); dig_to_str(x); return 0; } 将分离的数转换成字符并存入字符数组 该函数代码在哪？

14. 8.1.3 函数的调用 函数调用的一般形式为： 函数名（实参参数表列）； 或：函数名（）； 1）多个实参间用逗号隔开，如:max(a,b); 2）实参与形参间个数相等，类型应一致 3）实参与形参按顺序对应，一一传递数据 4）实参可以是常量、有值的变量或表达式，如： ｍａｘ（３，ａ＋ｂ）； 关于形参与实参的说明：

15. 5）在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元。只有在发生函数调用时，函数中的形参才被分配内存单元。在调用结束后，形参所占的内存单元也被释放。5）在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元。只有在发生函数调用时，函数中的形参才被分配内存单元。在调用结束后，形参所占的内存单元也被释放。 6）实参表求值的顺序与系统有关。有的系统按照自右向左的顺序计算，而有的系统则相反。 int main( ) { float x; float ppp(float x); scanf("%f",&x); printf("%f",ppp(x)); return 0; } float ppp(float x) { float t; t=x*x*x; return t; }

16. [例4] 实参表求值顺序的影响。 int sum(int x, int y) { return(x+y); } int main( ) { int a=6, b; b=sum(a, a+=4); printf("b=%d\n", b); return 0; }

17. 8.1.4函数参数的传递方式 在函数调用时，将实参的值传递给形参变量，这种传递方式即为值传递。 1.值传递 2.地址传递

18. 1.值传递 :在函数调用时，将实参的值传递给形参变量，这种传递方式即为值传递。 [例5] 分析以下程序的运行结果 void add(int a, int b) { a+=3; b+=6; printf(“a=%d, b=%d\n”, a,b ); } in( ) { int x=1, y=2; void add(int a, int b); add(x, y); printf("x=%d,y=%d\n", x, y); } 主函数 被调用函数

19. 8.1.4函数参数的传递方式 调用函数时，将实参的地址传递给形参。这样实参和形参指向同一个内存单元。形参存储单元内容的变化会影响到实参。 1.值传递 2.地址传递 ？

20. [例6] 统计单词个数 #include <stdio.h> int wordnumber(char ch[]) { char c; int i=0,word=0,n=0; while( (c=ch[i])!='\0') { if (c==' ') word=0; else if(word==0) {word=1;n++; } i++; } return n; } int main() { char s[80]; gets(s); printf("words numbers:%d\n",wordnumber(s)); return 0; } 主函数

21. [例7] 分析以下程序的运行结果 int main() { int score[10]={87,98,95,84,86,77,79, 88,4,69}; float average(int a[]); printf("average=%5.1f\n",average(score)); return 0; } 数组名做实参，数组首地址 float average(int a[]) { float ave ,s=0; int i; for(i=0;i<10;i++) s+=a[i]; ave=s/10; return ave; }

22. void add(int *a, int *b) { *a+=3; *b+=6; printf(“a=%d, b=%d\n”, *a,*b); } main( ) { int x=1, y=2; add(&x, &y); printf(“x=%d, y=%d\n”, x, y); }

23. void cop(int *p) { *p=10; } int main() { int a=6; printf("before a=%d\n",a); cop(&a); printf("after a=%d\n",a); return 0; } [例8] 分析以下程序的运行结果

24. 8.1.5 函数的返回值 定义 通过函数调用使主调函数得到一个确定的值， 称为函数的返回值。 例如： c=max(3, 5); 此时函数的返回值是5，因此c=5。 2 . 函数的返回值语句return return语句的一般形式： return （表达式）；或return 表达式； 说明： 1) return语句有两重作用：即从函数中退出，返回到调用函数中并向调用函数返回一个确定的值。

25. 2) 一个函数可以有一个以上的return语句 。 fun(int x) { if(x>1) return 2*x+1; else if(x>=0) return x* x; else return 3*x–10; } return 语句后面的括弧可以省略。 例如： return z ; 4)当函数有返回值时，凡是允许表达式出现的地方，都可以调用该函数。例如： s=cube(n)+cube(n+6);

26. 5) 函数定义时应该指定函数的类型，应该与return语句的类型一致。如果函数类型和return语句的类型不一致，以函数类型为准。对数值型数据，可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。 6) 如果被调用函数没有return语句，带回一个不确定的值。如果函数不返回值，可以将函数定义为“空类型”void。例如： void printstar( )

27. [例9] 用函数计算浮点数x的n次方（其中n为int型, n>=0）并在主函数中调用它。 double power(double x, int n) { double p; int i; for(p=i=1;i<=n;i++) p=p*x; return p; } void main（） { printf(“%lf”, power(3,5)); }

28. 8.1.6 函数的原型声明 通常，在调用函数之前，要在调用函数中对被调用函数进行声明，即通知编译系统有关函数返回类型的信息。 函数原型声明的一般形式： 类型标识符　　被调函数名( )； 例如，在主函数中调用power函数时，可进行如下声明： main（） { double power（）； printf(“%lf”, power(3,5)); }

29. [例10] int main() { float add(float x, float y); float a, b, c; scanf("%f%f",&a, &b); c= add(a, b) ; printf(" sum is %f ", c); return 0; } float add (float x, float y) { float z; z=x+y; return z; } /*对被调用函数的说明*/ 函数作为表达式 被调用 /*定义add函数*/ 运行结果： 3.6, 5.5 sum is 9.100000

30. 1）注意区分函数“定义”与“声明”。函数的定义是确定函数的功能，包括函数名，函数值类型，形参及类型和函数体全部内容。函数的声明只是对要被调用的函数的返回值的类型进行说明，它只包括函数名和函数类型，不包括形参和函数体。1）注意区分函数“定义”与“声明”。函数的定义是确定函数的功能，包括函数名，函数值类型，形参及类型和函数体全部内容。函数的声明只是对要被调用的函数的返回值的类型进行说明，它只包括函数名和函数类型，不包括形参和函数体。 2）现代风格的程序设计采用如下的函数声明形式： [类型说明符] 函数名(类型说明符 [形参1]，……，类型说明符 [形参n])； 例如： float fun(float x, float y, int z)； 也可写为： float fun(float, float, int)； 说明：

31. 3） 下列情况下不必在调用函数前对函数进行类型说明： 如果函数的返回值是整型或字符型，系统自动按整型说明。如： main( ) { int x=1,y=3; printf("%d+%d=%d\n", x, y, sum(x,y)); } sum(int a, int b) { return (a+b); } 直接调用，不需函数说明 整型函数

32. 被调用函数出现在调用函数之前。例如： float add (float x, float y) { float z; z=x+y; return (z); } main( ) { float add(); float a, b, c; scanf(“ %f, %f, “&a, &b); c=printf(“ sum is %f “, add(a, b) ); } 被调函数在调用 函数前定义 此处可以不说明

33. 如果已在所有函数定义之前，在文件的开头，在函数的外部已说明了函数类型，则在各个调用函数中不必对所调用的函数再做说明。如果已在所有函数定义之前，在文件的开头，在函数的外部已说明了函数类型，则在各个调用函数中不必对所调用的函数再做说明。 如： char letter( ); float f( ); int i( ); main( ) { ……. } char letter (char c1, char c2) { ……. } 在所有函数之前 说明函数类型 此处不必说明 定义letter函数

34. float f(float x,float y) { ……… } int fun (float j, float k ) { ………. } 定义f函数 定义fun 函数

35. # include “stdio.h” /*调用输入输出函数*/ # include “math.h” /*调用数学函数*/ # include “string.h” /*调用字符，字符串函数*/ # include “graphics.h” /*调用图形函数*／ 库函数及调用 库函数：由人们根据需要编制并提供给用户使用的一些基本函数，在用户定义的函数中常常调用这些函数。 方法：在文件的开头用#include命令将需要的库函数包含到文件中。

36. 8.2 数组作函数参数 • 数组元素可以作函数的实参 • 由于表达式可以做实参，数组元素可以作为表达式的组成部分，因此，数组元素可以做函数的实参，并且可以单向传递给形参。 • 例如：int a[10]; • ······ • x=power( a[6],5); • 数组名可以作函数的实参和形参 • 多维数组可以作函数参数

37. 8.2.1一维数组作函数参数 一维数组作函数参数，形参的写法为： 类型说明符 形参数组名[数组长度 ] 例如： float average(float array[20]) { … }

38. [例11] 趣味提高题：判断字符串是否是回文数 #include <stdio.h> int fun(char str[]) { int n,k,flag=1; for(n=0;(str[n]!='\0');n++); for(k=0;k<n/2;k++) if(str[k]!=str[n-k-1]) { flag=0;break;} return flag; } int main() { char s[80]; gets(s); if(fun(s)) printf("%s是回文数\n",s); else printf("%s不是回文数\n",s); return 0; }

39. [例12] 写函数:打印整型一维数组的n个元素 void print_array( int a[ ], int n) { int i; for(i=0;i<n; i++) printf(“%3d”, a[i]); } [例13] 写一函数求n元数组的平均值 double average(int a[ ], int n) { int i; int s=0; for(i=0; i<n; i++) s=s+a[i]; return (double)s/n; }

40. [例14] 写函数求字符串长度 len(char s[ ]) { int i=0; for( ; s[i]; i++) ; return i; }

41. [例15] 阅读如下程序,给出打印结果 void swap( int a[ ]) { int t; t=a[0]; a[0]=a[1]; a[1]=t; } main( ) { int b[2]={1,2} ; swap(b); printf(“b[0]=%d,b[1]=%d\n”,b[0],b[1]); }

42. 8.2.2二维数组作函数参数 二维数组作函数参数，形参的写法为： 类型说明符 形参数组名[ 数组长度1 ][数组长度2] 例如： srh_min(int a[3][4]) { … } 或： srh_min(a) int a[3][4]; { … }

43. 说明： 形参数组定义时可以指定或省略第一维的大小。 例如： srh_min(int a[ ][4]，int n) { … } 或： srh_min(a,n) int a[ ][4],n; { … }

44. [例16 ]写函数交换任意一个n*6的二维数组的i,j两行 void exchange(int a[ ][6], int i,int j) { int k, t; for(k=0;k<6;k++) { t=a[i][k]; a[i][k]=a[j][k]; a[j][k]=t;} }

45. [例17] 写函数打印n行6列二维数组，其中n是任意整数 void print_array(int a[ ][6], int n) { int i, j; for(i=0;i<n; i++) for(j=0;j<6;j++) printf(“%3d”, a[i][j]); printf(“\n”); }

46. [例18] n行10列int型数组的每一行都有一个最大值,写一函数,求这n个最大值的最小值. max_element(int a[ ],int m) { int max, i; max= a[0]; for(i=1;i<m;i++) if(a[i]>max) max=a[i]; return max; }

47. max_min( int a[ ], int n) { int i,min, max; min=max_element(a[0], 10); for(i=1;i<n;i++) { max=max_element(x[i],10); if(min>max) min=max; } return min; }

48. 8.2.3数组作为函数参数的函数调用方式 数组做函数参数时，实参应用数组名。 例如： print_array(a, n)； exchange(array, 3, 6); 说明： 1）数组做函数参数时，实参和形参应在调用函数和被调用函数中分别定义。 2）实参数组和形参数组类型应一致，大小可以不一致。

49. [例19]用函数求5行5列数组主对角线最小值，元素从主函数键盘输入。[例19]用函数求5行5列数组主对角线最小值，元素从主函数键盘输入。 int main() { int a[5][5],i,j,min; for(i=0;i<5;i++) for(j=0;j<5;j++) scanf("%d",&a[i][j]); for(i=0;i<5;i++) { for(j=0;j<5;j++) printf("%-4d",a[i][j]); printf("\n"); } min=funmin(a); printf("%d\n",min); return 0; } #include <stdio.h> int funmin(int b[5][5]) { int i,min; min=b[0][0]; for(i=0;i<5;i++) if (min>b[i][i]) min=b[i][i]; return min; }

50. [例20] 请编写函数 int fun(char str [ ])， 它的功能是判别字符串str是否是“回文”， 若是，返回 1，否则返回 0。（提示：回文是指正反序相同，例如，“13531”、“helleh”是回文， 但 “1353”、“Helleh” 不是回文。） 分析：假设已知字符串的长度为n，检查回文的算法可设计如下： 第0个字符和第n–1个字符比较，不相等则不是回文，相等则继续进行下面的操作； 第1个字符和第n–2个字符比较，不相等则不是回文，相等则继续进行下面的操作； …… 第n/2–1个字符和第n–1–（n/2–1）个字符比较，不相等则不是回文，相等则是回文。