1、第7章 用函数实现模块化程序设计,7.1为什么要用函数,问题：如果程序的功能比较多，规模比较大，把所有代码都写在main函数中，就会使主函数变得庞杂、头绪不清，阅读和维护变得困难有时程序中要多次实现某一功能，就需要多次重复编写实现此功能的程序代码，这使程序冗长，不精炼,解决的方法：用函数实现模块化程序设计,7.1为什么要用函数,函数就是功能，每一个函数用来实现一个特定的功能，函数的名字应反映其代表的功能。程序可由一个主函数和若干个其他函数构成。主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用,7.1为什么要用函数,main,a,b,c,f,g,h,d,e,i,e,7.1为什么要用函数,可以使用库函数
2、可以使用自己编写的函数在程序设计中要善于利用函数，可以减少重复编写程序段的工作量，同时可以方便地实现模块化的程序设计,7.1为什么要用函数,例7.1 输出以下的结果，用函数调用实现。 * How do you do! *,7.1为什么要用函数,解题思路：在输出的文字上下分别有一行“*”号，显然不必重复写这段代码，用一个函数print_star来实现输出一行“*”号的功能。再写一个print_message函数来输出中间一行文字信息用主函数分别调用这两个函数,7.1为什么要用函数,例7.1 输出以下的结果，用函数调用实现。 * How do you do! *,print_star();,pri
3、nt_star();,print_message();,#include int main() void print_star(); void print_message(); print_star(); print_message(); print_star(); return 0;,void print_star() printf(“*n”); ,void print_message() printf(“ How do you do!n”); ,声明函数,定义函数,#include int main() void print_star(); void print_message(); pr
4、int_star(); print_message(); print_star(); return 0;,void print_star() printf(“*n”); ,void print_message() printf(“ How do you do!n”); ,调用函数,#include int main() void print_star(); void print_message(); print_star(); print_message(); print_star(); return 0;,void print_star() printf(“*n”); ,void print
5、_message() printf(“ How do you do!n”); ,调用函数,#include int main() void print_star(); void print_message(); print_star(); print_message(); print_star(); return 0;,void print_star() printf(“*n”); ,void print_message() printf(“ How do you do!n”); ,调用函数,说明： (1) 一个程序由一个或多个程序模块组成，每一个程序模块作为一个源程序文件(.c)。 (2)一
6、个源程序文件由一个或多个函数以及其他有关内容（如预处理指令、数据声明与定义等）组成。,程序,ex1.c,ex2.c,ex3.c,函数1,函数2,其它,主函数只有一个,说明： (3) 程序的执行是从main函数开始的，如果在main函数中调用其他函数，在调用后流程返回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。 (4) 函数间可以互相调用，但不能调用main函数。main函数是被操作系统调用的。,说明： (5) 从用户使用的角度看，函数有两种。库函数，它是由系统提供的，用户不必自己定义而直接使用它们。 #include指令把有关的头文件包含到本文件中。用户自己定义的函数。它是用以解决用户
7、专门需要的函数。,说明：(6) 从函数的形式看，函数分两类。 无参函数。无参函数一般用来执行指定的一组操作。无参函数可以带回或不带回函数值，但一般以不带回函数值的居多。,void print_star() printf(“*n”); ,void print_message() printf(“ How do you do!n”); ,括号内空无参数,说明：(6) 从函数的形式看，函数分两类。 无参函数。无参函数一般用来执行指定的一组操作。无参函数可以带回或不带回函数值，但一般以不带回函数值的居多。 有参函数。在调用函数时，主调函数通过参数向被调用函数传递数据，一般情况下，执行被调用函数时会得到
8、一个函数值，供主调函数使用。,int max(int x,int y) int z; if (x y) z = x; else z = y; return(z);,括号内有参数,7.2 怎样定义函数,7.2.1 为什么要定义函数7.2.2 定义函数的方法,7.2.1 为什么要定义函数,C语言要求，在程序中用到的所有函数，必须“先定义，后使用”,7.2.1 为什么要定义函数,指定函数的名字，以便以后按名调用指定函数类型，即函数返回值的类型指定函数参数的名字和类型，以便在调用函数时向它们传递数据指定函数的功能。这是最重要的，这是在函数体中解决的,int max(int x,int y) int z
9、; z =xy? x:y; return(z);,7.2.1 为什么要定义函数,int max(int x,int y) int z; if (x y) z = x; else z = y; return(z);,int max(int x,int y) int z; z =xy? x:y; return(z);,条件表达式,表达式1？表达式2：表达式3,真,假,7.2.2 定义函数的方法,1.定义无参函数定义无参函数的一般形式为:,类型名 函数名(void) 函数体 ,类型名 函数名() 函数体 ,7.2.2 定义函数的方法,1.定义无参函数定义无参函数的一般形式为:,类型名 函数名() 函
10、数体 ,int floatdoublevoid,7.2.2 定义函数的方法,2.定义有参函数定义有参函数的一般形式为:类型名 函数名（形式参数表列） 函数体 ,int max(int x,int y) int z;/声明部分 z =xy? x:y;/语句部分 return(z);,形式参数：函数定义时函数名后面括号中的变量名称,7.2.2 定义函数的方法,3. 定义空函数定义空函数的一般形式为:类型名 函数名（ ） 先用空函数占一个位置，以后逐步扩充好处：程序结构清楚，可读性好，以后扩充新功能方便，对程序结构影响不大,7.3 调用函数,7.3.1函数调用的形式7.3.2函数调用时的数据传递7.
11、3.3函数调用的过程7.3.4函数的返回值,7.3.1函数调用的形式,函数调用的一般形式为： 函数名（实参表列）分清函数定义与函数调用,实际参数：主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的变量名称,形式参数：函数定义时函数名后面括号中的变量名称,#include int main( ) int max(int x,int y); int a,b,c; scanf(”%d,%d”,int max(int x,int y) int z; if (x y) z = x; else z = y; return(z);,调用max函数,max函数定义,#include int main( ) int
12、max(int x,int y); int a,b,c; scanf(”%d,%d”,int max(int x,int y) int z; if (x y) z = x; else z = y; return(z);,实际参数,形式参数,7.3.1函数调用的形式,函数调用的一般形式为： 函数名（实参表列）如果是调用无参函数，则“实参表列”可以没有，但括号不能省略,实际参数：主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的变量名称,#include int main() void print_star(); void print_message(); print_star(); print_mes
13、sage(); print_star(); return 0;,void print_star() printf(“*n”); ,void print_message() printf(“ How do you do!n”); ,调用无实参,定义无形参,7.3.1函数调用的形式,函数调用的一般形式为： 函数名（实参表列）如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开,实际参数：主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的变量名称,#include int main( ) int max(int x,int y); int a,b,c; scanf(”%d,%d”,int max(int x,i
14、nt y) int z; if (x y) z = x; else z = y; return(z);,主函数,max函数,7.3.1函数调用的形式,函数调用的一般形式为： 函数名（实参表列） max(2,3) 不是语句,7.3.1函数调用的形式,按函数调用在程序中出现的形式和位置来分，可以有以下3种函数调用方式：. 函数调用语句把函数调用单独作为一个语句 如printf_star()；这时不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作,7.3.1函数调用的形式,按函数调用在程序中出现的形式和位置来分，可以有以下3种函数调用方式：. 函数表达式函数调用出现在另一个表达式中 如c=max(a,b);
15、这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算,7.3.1函数调用的形式,按函数调用在程序中出现的形式和位置来分，可以有以下3种函数调用方式：. 函数参数函数调用作为另一函数调用时的实参 如mmax(a,max(b,c);其中max(b,c)是一次函数调用，它的值作为max另一次调用的实参printf(“%d”, max(b,c)；,7.3.2 函数调用时的数据传递,1.形式参数和实际参数定义函数时函数名后面的变量名称为“形式参数”（简称“形参”）主调函数中调用一个函数时，函数名后面参数称为“实际参数”（简称“实参”） 实际参数可以是常量、变量或表达式,c=max(3,b);,c=max(a,
16、b);,c=max(a+3,b);,7.3.2 函数调用时的数据传递,2. 实参和形参间的数据传递在调用函数过程中，系统会把实参的值传递给被调用函数的形参，或者说，形参从实参得到一个值该值在函数调用期间有效，可以参加被调函数中的运算,7.3.2 函数调用时的数据传递,例7.2 输入两个整数，要求输出其中值较大者。要求用函数来找到大数。自定义函数的解题思路：(1)函数取名：函数名应是见名知意，今定名为max(2)确定函数的类型： 由于给定的两个数是整数，返回主调函数的值（即较大数）应该是整型(3)确定函数参数的个数及类型：max函数应当有两个参数，以便从主函数接收两个整数，因此参数的类型应当是整
17、型(4)编写函数体：求两个数的最大值,7.3.2 函数调用时的数据传递,先编写max函数：int max(int x,int y) int z; z=xy?x:y; return(z); ,7.3.2 函数调用时的数据传递,再编写主函数#include int main() int max(int x,int y); int a,b,c; printf(“two integer numbers: ); scanf(“%d,%d”, ,函数声明,函数调用,实际参数,7.3.2 函数调用时的数据传递,c=max(a,b); （main函数）int max(int x, int y) （max函数）
18、 int z; z=xy?x:y; return(z); ,2,a,3,b,x,y,2,3,实参,形参,7.3.3 函数调用的过程,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。在发生函数调用时，函数max的形参被临时分配内存单元。,2,a,3,b,x,y,2,3,实参,形参,函数调用,函数调用时的数据传递,如果在执行一个被调用函数时，形参的值发生改变，不会改变主调函数的实参的值,a=2;b=3; c=max(a,b); （main函数）printf(“a=%d,b=%dn”,a,b)int max(int a, int b) （max函数） int z; z=ab?
19、a:b; a=a+2; b=b+3; return(z); ,7.3.4. 函数的返回值,通常，希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数值(函数的返回值)函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪一个return语句，哪一个就起作用,7.3.4. 函数的返回值,通常，希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数值(函数的返回值)(2) 如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准，函数类型决定返回值的类型,int max(int x,int y) float z; if (x y)
20、 z = x; else z = y; return(z);,7.3.4. 函数的返回值,例7.3将例7.2稍作改动，将在max函数中定义的变量z改为float型。函数返回值的类型与指定的函数类型不同，分析其处理方法。,#include int main() int max(float x,float y); float a,b; int c; scanf(%f,%f,1.5,2.6,2.6,2,变为2,7.4对被调用函数的声明和函数原型,从用户使用的角度看，函数有两种。库函数。它是由系统提供的，用户不必自己定义而直接使用它们。 #include指令把有关的头文件包含到本文件中。（不需要再进行
21、函数声明）用户自己定义的函数。它是用以解决用户专门需要的函数。如果函数的定义出现在调用后，需要声明。,7.4对被调用函数的声明和函数原型,例7.4 输入两个实数，用一个函数求出它们之和。解题思路：用add函数实现。首先要定义add函数，它为float型，它应有两个参数，也应为float型。,7.4对被调用函数的声明和函数原型,分别编写add函数和main函数，它们组成一个源程序文件main函数的位置在add函数之前，所以在main函数中要对add函数进行声明,#include int main() float add(float x, float y); float a,b,c; printf
22、(Please enter a and b:); scanf(%f,%f,float add(float x,float y) float z; z=x+y; return(z); ,求两个实数之和，add在main之后,对add函数声明,#include int main() float add(float x, float y); float a,b,c; printf(Please enter a and b:); scanf(%f,%f,float add(float x,float y) float z; z=x+y; return(z); ,函数声明与函数定义中的第1行（函数原型）
23、只差一个分号,float add(float x,float y) float z; z=x+y; return(z); ,#include int main() float add(float x, float y); float a,b,c; printf(Please enter a and b:); scanf(%f,%f,add函数在main之前声明可省。,声明可以放在文件的开头，这时所有函数都可以使用此函数。,上节课内容回顾,函数分类,从用户使用的角度看,库函数,用户自己定义的函数,#include指令把有关的头文件包含到本文件中。,从函数的形式看,无参函数,有参函数,无参函数,有
24、参函数,#include /函数声明int main() /调用函数 return 0;,类型名 函数名（形式参数表列） 函数体 ,函数定义的第一行+分号,函数名（实参表列）;,实参向形参单向传递值,当main函数调用其它函数时，main函数的写法,#include 必要的函数声明；/函数被调用的位置在定义的前面要声明int main() 变量定义； /输入、输出变量等 必要的数据输入; / scanf gets() 函数调用；/函数名（实参表列），常用c=max(a,b)； 必要的结果输出； / printf puts() return 0;,指定函数的名字，以便以后按名调用指定函数类型，即
25、函数返回值的类型指定函数参数的名字和类型，以便在调用函数时向它们传递数据指定函数的功能。这是最重要的，这是在函数体中解决的,int max(int x,int y) int z; z =xy? x:y; return(z);,参数的个数参数的类型,自定义函数的编写方法,1.形式参数和实际参数定义函数时函数名后面的变量名称为“形式参数”（简称“形参”）主调函数中调用一个函数时，函数名后面参数称为“实际参数”（简称“实参”）,2. 实参和形参间的数据传递,实参,形参,数据传递,c=max(2,3);,int max(int x,int y),单向性,函数的调用,按函数调用在程序中出现的形式和位置来
26、分，可以有以下3种函数调用方式：. 函数调用语句把函数调用单独作为一个语句, 如print_star()；. 函数表达式函数调用出现在另一个表达式中, 如c=max(a,b);. 函数参数函数调用作为另一函数调用时的实参, 如printf(“%d”, max(a,b)；,7.5 函数的嵌套调用,语言的函数定义是互相平行、独立的，即函数不能嵌套定义但可以嵌套调用函数，即调用一个函数的过程中，又可以调用另一个函数,7.5 函数的嵌套调用,main函数,调用a函数,结束,a函数,调用b函数,b函数,7.5 函数的嵌套调用,例7.5 输入4个整数，找出其中最大的数。用函数的嵌套调用来处理。解题思路：m
27、ain中调用max4函数，找4个数中最大者max4中再调用max2，找两个数中的大者max4中多次调用max2，可找4个数中的大者，然后把它作为函数值返回main函数main函数中输出结果,#include int main() int max4(int a,int b,int c,int d); int a,b,c,d,max; printf(“4 interger numbers:); scanf(%d%d%d%d,主函数,对max4 函数声明,#include int main() int max4(int a,int b,int c,int d); int a,b,c,d,max; p
28、rintf(“4 interger numbers:); scanf(%d%d%d%d,主函数,输入4个整数,#include int main() int max4(int a,int b,int c,int d); int a,b,c,d,max; printf(“4 interger numbers:); scanf(%d%d%d%d,主函数,调用后肯定是4个数中最大者,输出最大者,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); r
29、eturn(m); ,max4函数,对max2 函数声明,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4函数,a,b中较大者,a,b,c中较大者,a,b,c,d中最大者,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4
30、函数,int max2(int a,int b) if(a=b) return a; else return b; ,max2函数,找a,b中较大者,#include int main() int max4(int a,int b,int c,int d); int a,b,c,d,max; . max=max4(a,b,c,d); printf(max=%d n,max); return 0; int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d
31、); return(m); int max2(int a,int b) if(a=b) return a; else return b; ,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4函数,int max2(int a,int b) if(a=b) return a; else return b; ,max2函数,return(ab?a:b);,int max4(int a,int b,int c,in
32、t d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4函数,int max2(int a,int b) return(ab?a:b); ,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4函数,m=max2(max2(a,b),c);,int max2(int a,int b) ret
33、urn(ab?a:b); ,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2(m,d); return(m); ,max4函数,m=max2(max2(max2(a,b),c),d);,int max2(int a,int b) return(ab?a:b); ,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); int m; m=max2(a,b); m=max2(m,c); m=max2
34、(m,d); return(m); ,max4函数,ruturn max2(max2(max2(a,b),c),d);,int max2(int a,int b) return(ab?a:b); ,int max4(int a,int b,int c,int d) int max2(int a,int b); ruturn max2(max2(max2(a,b),c),d);,int max2(int a,int b) return(ab?a:b); ,#include int main() max=max4(a,b,c,d); ,7.6 函数的递归调用,在调用一个函数的过程中又出现直接或间接
35、地调用该函数本身，称为函数的递归调用。语言的特点之一就在于允许函数的递归调用。,f2函数调用f1函数,7.6 函数的递归调用,int f(int x) int z; z=f(x); return (2*z);,f函数调用f函数,f1函数调用f2函数,应使用if语句控制结束调用,直接调用本函数,间接调用本函数,7.6 函数的递归调用,例7.6 有5个学生坐在一起问第5个学生多少岁？他说比第4个学生大2岁问第4个学生岁数，他说比第3个学生大2岁问第3个学生，又说比第2个学生大2岁问第2个学生，说比第1个学生大2岁最后问第1个学生，他说是10岁请问第5个学生多大,7.6 函数的递归调用,解题思路：要
36、求第个年龄，就必须先知道第个年龄要求第个年龄必须先知道第个年龄第个年龄又取决于第个年龄第个年龄取决于第个年龄每个学生年龄都比其前个学生的年龄大,7.6 函数的递归调用,解题思路：age(5)=age(4)+2age(4)=age(3)+2age(3)=age(2)+2age(2)=age(1)+2age(1)=10,age(1)=10; age(n)=age(n-1)+2;,age(5)=age(4)+2,age(4)=age(3)+2,age(3)=age(2)+2,age(2)=age(1)+2,age(1) =10,age(2) =12,age(3) =14,age(4) =16,age
37、(5) =18,回溯阶段,递推阶段,age(5)=age(4)+2,age(4)=age(3)+2,age(3)=age(2)+2,age(2)=age(1)+2,age(1) =10,age(2) =12,age(3) =14,age(4) =16,age(5) =18,回溯阶段,递推阶段,结束递归的条件,#include int main() int age(int n); printf(NO.5,age:%dn,age(5); return 0; int age(int n) int c; if(n=1) c=10; else c=age(n-1)+2; return(c); ,age(
38、5)输出age(5),main,c=age(4)+2,age函数n=5,c=age(3)+2,age函数n=4,c=age(1)+2,age函数n=2,c=age(2)+2,age函数n=3,c=10,age函数n=1,age(1)=10,age(2)=12,age(3)=14,age(4)=16,age(5)=18,18,int age(int n) int c; if(n=1) c=10; else c=age(n-1)+2; return(c); ,例7.7 用递归方法求！。解题思路：求！可以用递推方法：即从开始，乘，再乘一直乘到。递推法的特点是从一个已知的事实(如1!=1)出发，按一定规律推出下一个事实(如2!=1!*2)，再从这个新的已知的事实出发，再向下推出一个新的事实(3!=3*2!)。n!=n*(n-1)!。,例7.7 用递归方法求！。解题思路：求！可以用递推方法：即从开始，乘，再乘一直乘到。,/* 自定义函数fact() ，实现求n!的功能*/double fact( int n)int i;double f=1;for(i=1; i=n; i+) f=f*i; return f;,
