北京语言文化大学：《C语言程序设计导论》课程教学资源（PPT课件）第四章 函数和程序结构

第四章函数和程序结构 本章的主要内容包括: ◆C语言函数的概念,如何调用C提供的 库函数,如何自己来定义函数,并调用 这些函数。中的数据表示 ◆多文件组成C程序的方法 ◆变量生存期作用域 ◆C语言的数学函数。 回首页

本章的主要内容包括： C语言函数的概念，如何调用C提供的 库函数，如何自己来定义函数，并调用 这些函数。中的数据表示 多文件组成C程序的方法 变量生存期作用域 C语言的数学函数。 第四章 函数和程序结构 回首页

4.1概述 问题:(1)程序越来越长。难于理解且可读性下降。 (2)重复代码增多,某段程序可能被执行多次。 (3)某一问题中的代码,无法在其它同类问题中再用 必须重复原来的设计编码过程 函数是一种机制,能够有效地分解复杂的描述,控制程序规模和 复杂性。需要抽象成函数的程序段: (1)功能独立、具有独立逻辑意义的程序段 (2)重复出现的代码段 函数机制提供的好处 (1)函数可以被多次调用,减少程序长度,保持函数意义的一致性。 (2)增加程序可读性。 (3)模块化、结构化更强 两种观点: 从函数外部调用者的角度 从函数内部实现者的角度

问题：（1）程序越来越长。难于理解且可读性下降。 （2）重复代码增多，某段程序可能被执行多次。 （3）某一问题中的代码，无法在其它同类问题中再用。 必须重复原来的设计编码过程。 函数是一种机制，能够有效地分解复杂的描述，控制程序规模和 复杂性。需要抽象成函数的程序段： （1）功能独立、具有独立逻辑意义的程序段 （2）重复出现的代码段 函数机制提供的好处： （1）函数可以被多次调用，减少程序长度，保持函数意义的一致性。 （2）增加程序可读性。 （3）模块化、结构化更强。 两种观点： 从函数外部调用者的角度。 从函数内部实现者的角度。 4.1概述

4.2库函数 C程序中调用库函数需要两步: 1.使用 include命令指出关于库函数的相关定义和说明。 include 命令必须以“#开头,系统提供的头文件以.h作为文件后缀, 文件名用一队尖括号◇>或一对双撇号””括起来。# inc lude 开头的程序行不是C语句,末尾不加 2.调用标准库函数 调用库函数的形式为 函数名(参数表) (1)表达式中调用:函数是表达式的一个运算对象。 如y=z*sin(x)+0.5; (2)作为独立语句:可看作表达式语句 如 printf(%d\n?,a);

C 程序中调用库函数需要两步： 1．使用include命令指出关于库函数的相关定义和说明。include 命令必须以“#”开头，系统提供的头文件以.h作为文件后缀， 文件名用一队尖括号<>或一对双撇号””括起来。# include 开头的程序行不是C语句，末尾不加“ ； ”号。 2．调用标准库函数 调用库函数的形式为： 函数名(参数表) （1）表达式中调用：函数是表达式的一个运算对象。 如 y = z*sin(x)+0.5; （2）作为独立语句：可看作表达式语句 如 printf(“%d\n”,a); 4.2 库函数

4.3函数定义 C语言中定义函数的一般形式为 函数返回值类型名函数名(类型名形参1,类型名形参2…) /*头部米/ 说明部分/米函数体米 语句部分 return语句的形式如下: return表达式;或 return(表达式);或 return; return的作用:退出函数,并带回函数值

C语言中定义函数的一般形式为： 函数返回值类型名 函数名(类型名 形参1，类型名 形参2…) /* 头部 */ { 说明部分 /* 函数体*/ 语句部分 } return语句的形式如下： return 表达式； 或 return (表达式)；或 return ； return的作用：退出函数，并带回函数值。 4.3 函数定义

4.4函数的调用和说明 4.4.1函数的调用 函数调用的形式为 函数名(实际参数列表 调用函数时要注意以下几点 (1)调用名字必须与定义名字完全一致 (2)实参个数与形参个数一致,类型一致,如不匹配,进行自动 转换,不兼容的赋值转换(某些类型之间不能进行赋值,如指 针和浮点类型之间)并不给出错信息,程序继续运行,但结果 不正确。 (3)可以嵌套调用。如a函数调用b函数,b函数中又调用c函数。 C语言规定所有的函数都是互相平行、独立的。不容许嵌套定义 (在一个函数的定义中,包含另一个函数的完整定义),但可 以嵌套调用

4.4.1 函数的调用 函数调用的形式为： 函数名(实际参数列表) 调用函数时要注意以下几点： （1）调用名字必须与定义名字完全一致。 （2）实参个数与形参个数一致，类型一致，如不匹配，进行自动 转换，不兼容的赋值转换（某些类型之间不能进行赋值，如指 针和浮点类型之间）并不给出错信息，程序继续运行，但结果 不正确。 （3）可以嵌套调用。如a函数调用b函数，b函数中又调用c函数。 C语言规定所有的函数都是互相平行、独立的。不容许嵌套定义 （在一个函数的定义中，包含另一个函数的完整定义），但可 以嵌套调用。 4.4 函数的调用和说明

4.4函数的调用和说明 4.42函数说明 在调用之前对函数进行说明,称为函数的原型说明。 形式如下: 类型名函数名(参数类型列表或参数列表) 形式上可理解为函数定义的首部加分号“;”,它的作用是检查 调用时参数的个数和类型正确与否。因此参数列表中,只需类 型名即可,如有形参名,可以是任意的用户标识符,不一定要 和函数定义的形参相同

4.4.2 函数说明 在调用之前对函数进行说明，称为函数的原型说明。 形式如下： 类型名 函数名（参数类型列表或参数列表）； 形式上可理解为函数定义的首部加分号“ ； ” ，它的作用是检查 调用时参数的个数和类型正确与否。因此参数列表中，只需类 型名即可，如有形参名，可以是任意的用户标识符，不一定要 和函数定义的形参相同。 4.4 函数的调用和说明

彐:4.5调用函数和被调函数的数据传递 C语言中,调用函数和被调函数之间的数据传递有三种方式 (1)实参和形参之间数据传递 (2) return语句把函数值返回调用函数 (3)通过全局变量。(全局变量在本章稍后讨论) C语言中实参和形参之间数据传递的方式叫“值传递”,数据只能 从实参单向传递给形参。函数调用时,首先计算实参表达式的值 求出的值分别赋给对应的形参,进入函数体执行,形参本身就是 局部于函数的变量,调用时接收实参的值。函数内部对形参的赋 值与实参变量毫无关系。实参变量的值不会被改变。实参与形参 传递值时,隐含着可能的转换。如转换不能进行,编译时产生类 型错误。 C的函数调用机制很简单,值传递是C语言实参形参结合的唯一方法, 续章节中,我们会看到数组名和指针做函数参数的情形,它们进 行实参形参结合的方式离不开值传递这个本质

C语言中，调用函数和被调函数之间的数据传递有三种方式： （1）实参和形参之间数据传递 （2）return 语句把函数值返回调用函数。 （3）通过全局变量。（全局变量在本章稍后讨论） C语言中实参和形参之间数据传递的方式叫“值传递” ，数据只能 从实参单向传递给形参。函数调用时，首先计算实参表达式的值， 求出的值分别赋给对应的形参，进入函数体执行，形参本身就是 局部于函数的变量，调用时接收实参的值。函数内部对形参的赋 值与实参变量毫无关系。实参变量的值不会被改变。实参与形参 传递值时，隐含着可能的转换。如转换不能进行，编译时产生类 型错误。 C的函数调用机制很简单，值传递是C语言实参形参结合的唯一方法， 续章节中，我们会看到数组名和指针做函数参数的情形，它们进 行实参形参结合的方式离不开值传递这个本质。 4.5 调用函数和被调函数的数据传递

4.6递归函数 递归函数是指在函数执行过程中,直接或间接调用函数本身的函 数。前者称简单递归,后者称间接递归。 递归程序的执行过程 递归函数的特点:有一个明确的结束递归的条件 递归函数的效率 递归与递推的关系 4.7函数实例

递归函数是指在函数执行过程中，直接或间接调用函数本身的函 数。前者称简单递归，后者称间接递归。 递归程序的执行过程 递归函数的特点：有一个明确的结束递归的条件。 递归函数的效率 递归与递推的关系 4.7 函数实例 4.6 递归函数

4.8变量的作用域和生存期 4.8.1程序结构 C语言规定部不允许在一个函数的内部定义另一个函数,这样,所 有函数都定义在程序的表层,整个程序的结构比较简单。 程序结构讨论C程序函数及数据、变量定义的组织方法,尤其是需 要多个文件组织程序时的程序单元、内容的组织问题 4.8.2变量的作用域和存在期 在程序中定义一个变量时有几个方面的含义: (1)给变量一个名字,在程序中通过名字可以操作该变量的存储 空间,进行取值和赋值; (2)定义了该变量存储空间中数据的存在形式、范围和运算: (3)程序中哪些地方可以使用该变量; (4)程序运行过程中,该变量的存储空间什么时候分配和撤消

4.8.1 程序结构 C语言规定部不允许在一个函数的内部定义另一个函数，这样，所 有函数都定义在程序的表层，整个程序的结构比较简单。 程序结构讨论C程序函数及数据、变量定义的组织方法，尤其是需 要多个文件组织程序时的程序单元、内容的组织问题。 4.8.2 变量的作用域和存在期 在程序中定义一个变量时有几个方面的含义： （1）给变量一个名字，在程序中通过名字可以操作该变量的存储 空间，进行取值和赋值； （2）定义了该变量存储空间中数据的存在形式、范围和运算； （3）程序中哪些地方可以使用该变量； （4）程序运行过程中，该变量的存储空间什么时候分配和撤消。 4.8 变量的作用域和生存期

4.8变量的作用域和生存期 4.8.2变量的作用域和存在期 变量的作用域:源程序中的某一部分,在这个范围里,变量定义 是有效的,可以使用该变量的名字进行与该变量有关的操作 每个变量都有一个确定“作用域”,由变量定义出现的位置确定 作用域讲变量的作用范围,一个定义的作用域是源程序中的一段, 可以从源程序正文中把有关的一段划出来。因此作用域是静态 概念。与程序执行过程无干 存在期:变量在程序中存在的那段时期称为该变量的 存在期是动态概念。讲的是程序执行的一段时期,在一个变量的 存在期里,它所占的存储单元一直保持,只要不对变量重新赋 值,单元中的值就保持不变 内存中供程序使用的存储空间分为三部分: 程序区、静态存储区和动态存储区

4.8.2 变量的作用域和存在期 变量的作用域：源程序中的某一部分，在这个范围里，变量定义 是有效的，可以使用该变量的名字进行与该变量有关的操作 每个变量都有一个确定“作用域” ，由变量定义出现的位置确定。 作用域讲变量的作用范围，一个定义的作用域是源程序中的一段， 可以从源程序正文中把有关的一段划出来。因此作用域是静态 概念。与程序执行过程无干。 存在期：变量在程序中存在的那段时期称为该变量的“”。 存在期是动态概念。讲的是程序执行的一段时期，在一个变量的 存在期里，它所占的存储单元一直保持，只要不对变量重新赋 值，单元中的值就保持不变。 内存中供程序使用的存储空间分为三部分： 程序区、静态存储区和动态存储区。 4.8 变量的作用域和生存期