大连理工大学：《C语言程序设计》课程授课教案（讲稿）第八讲 函 数（一）

No.8-2《C语言程序设计》教案备注第八讲函数(一)1，掌握函数的定义和引用方法：目的2.了解变量的存储类型、作用域和生命期要求3小时学时划分组织形式讲授+自学+独立作业+上机量1.函数的定义及引用；点2.变量的存储类型、作用域和生命期难点【引题]前几次课，我们已经讨论了如何使用C语言进行结构化，即顺序结构、分支结构和循环结构的程序设计方法。通过学习，大家知道，要进行编程，首先必须采用自上而下逐步求精的方法进行算法设计，然后把算法用C语言语句描述出来。大家不难发现，这里所谓的结构化实质上是从解决问题的步骤，也就是从算法的结构来说的。通俗一点讲，就是不论我们为解决如何复杂的问题而使用C语言进行编程，总可以通过或者顺序，或者分支，或者循环的结构样式，或者是不同结构样式的嵌套，来控制程序的执行路线，最终获得我们期望的结果。可以说，前面我们遇到的程序设计是最简单的，它们都是有一个函数构成。现实生活中，我们遇到的问题要复杂得多。比如说，现在我们要计算s=1！+2！+3！+...+n！的值，通过前面我们介绍的方法，实现起来非常困难，我们是否可以这样想，如果我们先编制一个求n！的子程序，在遇到求与n！有关的问题时，我们就来调用这个子程序，便可以使问题大大简化.正是鉴于此思路，人们在进行复杂的程序设计时，便提出了模块化的程序设计思想，并成为人们普遍欢迎和广泛使用的方法.模块化的程序设计方法将整个程序分解为相互独立、功能单一，能分别设计、编码和调试的若干模块，能是设计人员单独负责其中一个或多个模块的设计和开发，而不需要了解其他模块的内部结构和编码细节。模块化设计方法的优点：1.简化整个程序的复杂性

《C 语言程序设计》教案 No.8-2 第八讲 函 数（一） 备 注 目 的 要 求 1．掌握函数的定义和引用方法； 2．了解变量的存储类型、作用域和生命期； 学时划分 3 小时 组织形式 讲授+自学+独立作业+上机 重 点 难 点 1. 函数的定义及引用； 2. 变量的存储类型、作用域和生命期； [引题]前几次课，我们已经讨论了如何使用 C 语言进行结构化，即顺 序结构、分支结构和循环结构的程序设计方法。通过学习，大家知道， 要进行编程，首先必须采用自上而下逐步求精的方法进行算法设计， 然后把算法用 C 语言语句描述出来。大家不难发现，这里所谓的结构 化实质上是从解决问题的步骤，也就是从算法的结构来说的。通俗一 点讲，就是不论我们为解决如何复杂的问题而使用 C 语言进行编程， 总可以通过或者顺序，或者分支，或者循环的结构样式，或者是不同 结构样式的嵌套，来控制程序的执行路线，最终获得我们期望的结果。 可以说，前面我们遇到的程序设计是最简单的，它们都是有一个函数 构成。现实生活中，我们遇到的问题要复杂得多。比如说，现在我们 要计算 s=1！+2！+3！+.+n!的值,通过前面我们介绍的方法,实现起 来非常困难.我们是否可以这样想,如果我们先编制一个求 n!的子程 序,在遇到求与 n!有关的问题时,我们就来调用这个子程序,便可以 使问题大大简化.正是鉴于此思路,人们在进行复杂的程序设计时,便 提出了模块化的程序设计思想,并成为人们普遍欢迎和广泛使用的方 法. 模块化的程序设计方法 将整个程序分解为相互独立、功能单一，能分别设计、编码和 调试的若干模块，能是设计人员单独负责其中一个或多个模块的设计 和开发，而不需要了解其他模块的内部结构和编码细节。 模块化设计方法的优点： 1．简化整个程序的复杂性

第八讲函数No.-32.有利于多人并行开发；3.减少了编程过程中出错的机会；4.实现程序复用，提高开发效率；sSUBISUB2SUBnSUBSUB1SUBSUBKSUBSUB2C语言的程序结构mainFunc1Func2funcnFuncllFunc12FuncliFuncnlfuncnkC语言程序是一种模块化程序结构，其中的每一个函数相当于一个功能单一、相互独立的模块。C语言函数标准库函数用户自定义函数6.2函数的定义和引用函数说明形参功能单一、相对独立的命名程序段，是C语言程序的基本组成操作结果调用一、函数的数据类型（一) 含义其返回值的数据类型(二) 种类数值型，字符型，指针型和void型

第八讲 函 数 No.-3 2．有利于多人并行开发； 3．减少了编程过程中出错的机会； 4．实现程序复用，提高开发效率； C 语言的程序结构 C 语言程序是一种模块化程序结构，其中的每一个函数相当于一 个功能单一、相互独立的模块。 C语言函数 标准库函数 用户自定义函数 6．2 函数的定义和引用 函数 功能单一、相对独立的命名程序段，是 C 语言程序的基本组成 一、函数的数据类型 （一）含义 其返回值的数据类型 （二）种类 数值型，字符型，指针型和 void 型 说明 形参 操作结果 调用 Func11 Func12 . Func1i Funcn1 . funcnk Func1 Func2 . funcn main SUBSUB1 SUBSUB2 . SUBSUBk SUB1 SUB2 . SUBn S

No.8-4《C语言程序设计》教案二、函数的定义函数定义举例1：（一)含义int fun(x,y)编写完成函数所具备的功能的程序代码int x,y,（二）一般形式1int z,[数据类型标识符]】函数名（【形式参数表]if(x>y)[形式参数说明；]Z=X,(else内部数据说明语句；z=y,return(z);可执行语句：11（三）注意事项（1）数据类型是函数返回值的类型，缺省时为整型或无返回值；说明：（2）函数名命名规则同用户定义标识符；1.无返回（3）形式参数可以有多个，之间用“，“分开；值时可以省略该语（4）形式参数的数据类型在形参说明部分说明，它可以是变量、指句或使用针或数组名，但不能是表达式或常量；取值有调用函数提供；return;2.C语言程（5）函数名后的（）不能省略，即使没有形式参数；序实质就是定义一（6）如果函数有返回值，函数体中必须有return语句；系列相互格式：return（表达式）独立的函数，函数之（7）函数定义时不能使用嵌套；函数定义举例2：间只存在fact(n)引用和被三、函数的引用引用关系int n,（一）一般形式13.引用时函数名（【实参表】）inttemp;实参与定义的实参（二）方法temp=n,个数，类型while(--n>0)1.以函数引用语句形式和顺序必temp*=n;须一致funcname(xl,x2);4．凡是能return(temp);引用变量printf(%d %f",I,f);7或表达式2.在表达式中出现的地方均能引用函y=min(x1,x2,x3)/max(xl,x2,x3);数;3.以函数实参形式出现y=sin (cos (x));

《C 语言程序设计》教案 No.8-4 二、函数的定义 （一）含义 编写完成函数所具备的功能的程序代码 （二）一般形式 [数据类型标识符] 函数名（[形式参数表]） [形式参数说明；] { 内部数据说明语句； 可执行语句； } （三）注意事项 （1）数据类型是函数返回值的类型，缺省时为整型或无返回值； （2）函数名命名规则同用户定义标识符； （3）形式参数可以有多个，之间用“，“分开； （4）形式参数的数据类型在形参说明部分说明，它可以是变量、指 针或数组名，但不能是表达式或常量；取值有调用函数提供； （5）函数名后的（）不能省略，即使没有形式参数； （6）如果函数有返回值，函数体中必须有 return 语句； 格式: return(表达式) （7）函数定义时不能使用嵌套; 三、函数的引用 （一）一般形式 函数名（[实参表]） （二）方法 1．以函数引用语句形式 funcname(x1,x2); printf(“%d %f”,I,f); 2．在表达式中出现 y=min(x1,x2,x3)/max(x1,x2,x3); 3．以函数实参形式出现 y=sin(cos(x)); 说明: 1. 无 返 回 值时可以 省略该语 句或使用 return; 2.C 语言程 序实质就 是定义一 系列相互 独立的函 数,函数之 间只存在 引用和被 引用关系 3. 引 用 时 实参与定 义的实参 个数，类型 和顺序必 须一致 4．凡是能 引用变量 或表达式 的地方均 能引用函 数； { int temp; temp=n; while(-n>0) temp*=n; return(temp); } 函数定义举例 2： fact(n) int n; } return(z); z=y; else int fun(x,y) int x,y; { int z; if(x>y) z=x; 函数定义举例 1：

第八讲函数No.-5（三）函数说明1.同变量一样，函数也应该先定义或说明后引用2.说明形式[数据类型标识符]函数名（);如:float sqrtO,averageO:3.说明注意事项（1）说明放在源文件开头时，对整个源文件有效：（2）说明放在函数定义内部，只对引用函数有效；mainO定义在前，省略说明：Ifloat manO;min(a,b,c);float a,b,c,float x,y,z,m;scanf(c%f%f%f"&x,&y,&z);3float result,m=max(x,y,z);result=a,printf(cn%f",m);if(result>b)result=b;max (a, b, c);if(result>c)float a,b,c;result-c1return(result),float result;3result=a;main()if(result<b)result=b;floatx,y,z,mif(result<c)scanf(%f%f%f,&x&y&z);result=c;m=min(x,y,z);return(result);printf("in%f",m);?（3）可以省略说明的情况：调用与被调用函数在同一源文件中，被调用函数的定义在前：口被调用函数说明在源文件开头：说明在源文件中间时，之前引用需要说明，其后引用不需要；口函数的返回值是证书或字符时：（四）函数引用应注意的问题1.实参与形参的个数、类型和顺序上一致；2．实参可以是常量、变量、数组名、数组元素或表达式；3.弄清被引用函数的功能、参数和返回值；（五）函数引用举例编程计算从n个数中取m的组合

第八讲 函 数 No.-5 （三）函数说明 1．同变量一样，函数也应该先定义或说明后引用； 2．说明形式 [数据类型标识符] 函数名（）； 如：float sqrt(),average(); 3．说明注意事项 （1）说明放在源文件开头时，对整个源文件有效； （2）说明放在函数定义内部，只对引用函数有效； main() { float man(); float x,y,z,m; scanf(“%f %f %f”,&x,&y,&z); m=max(x,y,z); printf(“\n%f”,m); } max(a,b,c); float a,b,c; { float result; result=a; if(resultb) result=b; if(result>c) result=c; return(result); } main() { float x,y,z,m; scanf(“%f %f %f”,&x,&y,&z); m=min(x,y,z); printf(“\n%f”,m); }

No.8-6《C语言程序设计》教案/*definefunctionfacto(x)calledfunction*longfactoo)1long temp;for (temp=1;x>0;x--)temp*=x;reurn(temp);/*main functioncalling faction*/mainO1说明：int m,n,两个函数long cmn,temp;体中的变量temp是printf("Enter m and n:")完全不同scanf("%d %d",&m,&n);的两个量/*第一次调函数facto（）*/cmn=facto(m);temp=facto(n),/*第二次调函数facto（）*/cmn=cmn/(temp*facto(m-n))；/*函数出现在表达式中*/printf("ln The Combination: %d",cmn)四、C程序的执行过程1.程序启动2.函数调用（1）传递实参；（2）开始执行被调用函数；（3）保存现场；（4）执行被调用函数的函数体；fo（5）执行结束，恢复现场，返回调用；func104.主函数执行结束，返回操作系统main(fO.func10func20SOSfunc20

《C 语言程序设计》教案 No.8-6 /*define function facto(x)—called function*/ long facto() { long temp; for (temp=1;x>0;x-) temp*=x; reurn(temp); } /*main function—calling faction*/ main() { int m,n; long cmn,temp; printf(“Enter m and n:”); scanf(“%d %d”,&m,&n); cmn=facto(m); /*第一次调函数 facto（）*/ temp=facto(n); /*第二次调函数 facto（）*/ cmn=cmn/(temp*facto(m-n)); /*函数出现在表达式中*/ printf(“\n The Combination: %d”,cmn); } 四、C程序的执行过程 1．程序启动 2．函数调用 （1）传递实参； （2）开始执行被调用函数； （3）保存现场； （4）执行被调用函数的函数体； （5）执行结束，恢复现场，返回调用； 4．主函数执行结束，返回操作系统 说明： 两个函数 体中的变 量 temp 是 完全不同 的两个量 os . func1() . func2() . main() func1() func2() f() . f()

第八讲函数No.-76.3变量的存储类型及作用域C语言程序的存储空间分配和变量的存储类型一、（一）存储空间1.程序区存放程序代码和静态变量程序区2．静态存储区静态存储区存放程序的外部变量；运行栈3.运行栈（1）函数调用点现场；（2）函数的调用参数；（3）为自动量分配空间：（4）函数的返回值；（二）变量存储类型1.自动型或堆栈型：auto型2.寄存器型：register型局部变量定义：3.静态型：static型example(x,y),float x,y,entern型4.外部型或全局型：1int ij,二、自动型（局部）变量charcl,c2;（一)含义double dl,d2;在函数内部定义的一种变量int m,n,（二）定义形式int ij,[auto]数据类型标识符变量名表;(auto int k;(三)作用域和生命期1．作用域3其所在的花括号子2.生命期3执行所在的分程序时间说明三、寄存器变量C语言能定义和使用（一)含义寄存器变为了提高运算速度，而把使用频繁的变量定义为寄存器变量，程量使其具有汇编语序执行时，为其分配CPU通用寄存器言特征

第八讲 函 数 No.-7 6.3 变量的存储类型及作用域 一、 C语言程序的存储空间分配和变量的存储类型 （一）存储空间 1．程序区 存放程序代码和静态变量； 2．静态存储区 存放程序的外部变量； 3．运行栈 （1）函数调用点现场； （2）函数的调用参数； （3）为自动量分配空间； （4）函数的返回值； （二）变量存储类型 1．自动型或堆栈型： auto 型 2．寄存器型： register 型 3．静态型： static 型 4．外部型或全局型： entern 型 二、自动型（局部）变量 （一）含义 在函数内部定义的一种变量 （二）定义形式 [auto] 数据类型标识符 变量名表； (三)作用域和生命期 1．作用域 其所在的花括号 2．生命期 执行所在的分程序时间 三、寄存器变量 （一）含义 为了提高运算速度，而把使用频繁的变量定义为寄存器变量，程 序执行时，为其分配 CPU 通用寄存器 说明 C 语言能定 义和使用 寄存器变 量使其具 有汇编语 言特征 程序区 静态存储区 运行栈 局部变量定义： example(x,y); float x,y; { int i,j; char c1,c2; { double d1,d2; int m,n; int i,j; { auto int k; . } } }

No.8-8《C语言程序设计》教案（二）一般形式register数据类型标识符变量名表；（三）说明1.允许定义的个数受限，一般为2一一4个，超过规定数目，按自动变量处理；2.只有int、short、char型才允许定义寄存器变量；3.寄存器变量是局部变量，它只适用于自动变量和函数形参，只能在函数内部或分程序内定义；4.作用域和生命期同自动变量：（1）如果定义为函数形参，则调用时分配寄存器，函数执行结束释放其分配；（2）如果是某一分程序，则每执行分程序就分配，执行结束释放；5.教材P166一一例6-3（求n！）、例6-4（求前n个自然数平方和）分别把n和循环次数I及和sum定义为寄存器变量；四、静态变量在编译时，在程序代码的存储区内为其分配存储空间，在整个程序运行期间自始至终归该变量使用。内部静态变量+外部静态变量（一）内部静态变量1.定义一般形式static数据类型标识符变量名表；2.说明（1）内部静态变量也是在函数内定义的变量；（2）具有局部的可见性和全局的生命期；（二）外部静态变量说明：1.定义形式同内部静态变量，放在源文件开始；2.具有全局可见性和全局生命期；static int I,j;*外部静态变量定义*example0(

《C 语言程序设计》教案 No.8-8 （二）一般形式 register 数据类型标识符 变量名表； （三）说明 1．允许定义的个数受限，一般为 2——4 个，超过规定数目，按自动 变量处理； 2．只有 int、short、char 型才允许定义寄存器变量； 3．寄存器变量是局部变量，它只适用于自动变量和函数形参，只能 在函数内部或分程序内定义； 4．作用域和生命期同自动变量： （1）如果定义为函数形参，则调用时分配寄存器，函数执行结束释 放其分配； （2）如果是某一分程序，则每执行分程序就分配，执行结束释放； 5．教材 P166——例 6-3（求 n!）、例 6-4(求前 n 个自然数平方和) 分别把 n 和循环次数 I 及和 sum 定义为寄存器变量; 四、静态变量 在编译时，在程序代码的存储区内为其分配存储空间，在整个程 序运行期间自始至终归该变量使用。 内部静态变量+外部静态变量 （一）内部静态变量 1．定义一般形式 static 数据类型标识符 变量名表； 2．说明 （1）内部静态变量也是在函数内定义的变量； （2）具有局部的可见性和全局的生命期； （二）外部静态变量 说明： 1．定义形式同内部静态变量，放在源文件开始； 2．具有全局可见性和全局生命期； static int I,j; /*外部静态变量定义*/ example() {

第八讲函数No.-9int n,m,/*内部静态变量定义*/Static float x,y;.../*内部静态变量的作用域*/mainO1int k,static int x,register int y,k=1;x=10;y=20;printf("..MAIN...In"),printf("k=%d x=%d y=%d/n",k,x,y);otherO;printf("..MAIN...In");printf("k=%d x=%d y=%d)n",k,x,y);other()程序的执行结果为：1...MIAN...int k,k=1 x=10 y=20static int x,...OTHER.register int y,k=100 x=200 y=300k=100,...MIAN...x=200,k=1 x=10 y=20y=300;printf("...OTHER...In");printf("k=%d x=%d y=%d)n",k,x,y),五、外部变量（一）一般形式[extern]数据类型标识符变量名表;（二）说明1.Extern可以省略；2.外部变量是在函数外定义的变量；3.在编译时，在静态存储区为其分配内存；4.具有全局可见性和全局生命期；

第八讲 函 数 No.-9 int n,m; Static float x,y; /*内部静态变量定义*/ . } /*内部静态变量的作用域*/ main() { int k; static int x; register int y; k=1; x=10; y=20; printf(“.MAIN.\n”); printf(“k=%d x=%d y=%d\n”,k,x,y); other(); printf(“.MAIN.\n”); printf(“k=%d x=%d y=%d\n”,k,x,y); } other() { int k; static int x; register int y; k=100; x=200; y=300; printf(“.OTHER.\n”); printf(“k=%d x=%d y=%d\n”,k,x,y); } 五、外部变量 （一）一般形式 [extern] 数据类型标识符 变量名表; （二）说明 1．Extern 可以省略； 2．外部变量是在函数外定义的变量； 3．在编译时，在静态存储区为其分配内存； 4．具有全局可见性和全局生命期； 程序的执行结果为: .MIAN. k=1 x=10 y=20 .OTHER. k=100 x=200 y=300 .MIAN. k=1 x=10 y=20

No.8-10《C语言程序设计》教案/*外部变量应用举例*/int x,/*x为外部变量*/static y,/*y为外部静态变量*/mainO1x=20;y=30;printf("x=%d y=%d)n"x,y);add();/*主函数调用定义函数addO*printf(x=%d y=%d",x,y)/*自定义函数addO*add()1程序的执行结果为x=x+y,x=20 y=30 x=50 y=30[说明通过讨论变量的存储类型，明确了定义变量的存储类型，实质上就是告诉计算机，在执行程序的过程中如何给变量分配和释放内存以及何时分配和何时释放内存空间的问题。变量的存储类型，决定了变量的作用范围和生命期。小结一、模块化程序设计与C语言程序结构模块化程序设计方法C语言程序模块化结构二、函数的定义和引用1．函数的定义一般形式注意事项2.函数的引用三、变量的存储类型及作用域1.C语言程序存储空间分配2．变量的存储类型含义作用域和生命期

《C 语言程序设计》教案 No.8-10 /*外部变量应用举例*/ int x; /*x 为外部变量*/ static y; /*y 为外部静态变量*/ main() { x=20; y=30; printf(“x=%d y=%d\n”,x,y); add(); /*主函数调用定义函数 add()*/ printf(“x=%d y=%d”,x,y); } add() /*自定义函数 add()*/ { x=x+y; } [说明]通过讨论变量的存储类型，明确了定义变量的存储类型，实质 上就是告诉计算机，在执行程序的过程中如何给变量分配和释放内存 以及何时分配和何时释放内存空间的问题。变量的存储类型，决定了 变量的作用范围和生命期。 小 结 一、模块化程序设计与 C 语言程序结构 模块化程序设计方法 C 语言程序模块化结构 二、函数的定义和引用 1．函数的定义 一般形式 注意事项 2．函数的引用 三、变量的存储类型及作用域 1．C 语言程序存储空间分配 2．变量的存储类型 含义 作用域和生命期 程序的执行结果为: x=20 y=30 x=50 y=30

第八讲函数No.-11独立作业题1.为什么说C语言是一种模块化程序设计语言？2．什么C语言函数？3．函数定义的一般形式是什么？函数的数据类型是如何规定的？4.函数一定有返回值吗？函数返回值通过什么实现？形式如何？5.什么情况可以缺省函数的数据类型？6.C语言对函数的形参有何规定？7.定义函数时应注意哪些问题？8.引用函数的形式有哪些？一般形式是什么？9.C语言程序的存储空间如何分配？10.C语言变量的存储类型有哪些？各自的含义是什么？各自的定义一般形式是什么？作用域和生命期如何？11.教材P205一一思考与练习1.判断对错(a) (b) (c) (d) (e) (h) (j) (k) (1) (m) (o)3.读程序

第八讲 函 数 No.-11 独立作业题 1．为什么说 C 语言是一种模块化程序设计语言？ 2．什么 C 语言函数？ 3．函数定义的一般形式是什么？函数的数据类型是如何规定的？ 4．函数一定有返回值吗？函数返回值通过什么实现？形式如何？ 5．什么情况可以缺省函数的数据类型？ 6．C 语言对函数的形参有何规定？ 7．定义函数时应注意哪些问题？ 8．引用函数的形式有哪些？一般形式是什么？ 9．C 语言程序的存储空间如何分配？ 10．C 语言变量的存储类型有哪些？各自的含义是什么？各自的定义 一般形式是什么？作用域和生命期如何？ 11．教材 P205——思考与练习 1.判断对错 (a)(b)(c)(d)(e)(h)(j)(k)(l)(m)(o) 3．读程序