1、课程名称：语言程序设计 课型与教法：讲授，通过程序扩展，进行对比学习 学时：2课时 授课题目：第6章 函数、存储类和预处理程序 教学目的与要求：通过本章的学习使学生了解结构化程序设计的思想，掌握函数的定义方法，函数的调用和参数传递；了解什么是嵌套调用和递归调用，嵌套调用和递归调用时程序的执行顺序，编写简单的递归函数 教学难点：形参与实参的意义、作用与区别，参数的传递，函数的递归 教学重点：函数的定义和调用；形参与实参的意义、作用与区别；参数的按值传递,第六章 函数、存储类和预处理程序,概述,函数的定义,函数的返回,函数的调用,参数传递,函数的嵌套与递归调用,变量的作用域和生命期,函数的说明,预
2、处理程序,函数式的程序结构 必须有且只能有一个名为main的主函数 C程序的执行总是从main函数开始，在main中结束 函数不能嵌套定义,可以嵌套调用,C程序设计,从用户角度 标准函数（库函数）：由系统提供 用户自定义函数 从函数形式 无参函数 有参函数,使用库函数应注意： 1、函数功能 2、函数参数的数目和顺序，及各参数意义和类型 3、函数返回值意义和类型 4、需要使用的包含文件,函数分类,一般形式,用户定义的合法标识符,函数返回值类型 缺省int型 无返回值void,函数体,例 有参函数（现代风格）int max(int x,int y) int z;z=xy?x:y;return(z)
3、;,例 无参函数printstar( ) printf(“*n”); 或printstar(void ) printf(“*n”); ,函数的定义,可选项,一般形式为：, ,函数定义不允许嵌套。在语言中，所有函数（包括主函数main()）都是平等的。一个函数的定义，可以放在程序中的任意位置，主函数main()之前或之后。但在一个函数的函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌套定义。,函数的定义,注意：,函数的返回,函数执行的最后一个操作是返回 返回的意义是： 使流程返回主调函数，宣告函数的一次执行终结，在调用期间所分配的变量单元被撤销。 送函数值到调用表达式中，但是这一点并非是必需的，有些函数
4、有返回值，有些函数可以没有返回值。 从有无返回值这个角度，可把函数分为有返回值函数和无返回值函数两种。 函数的返回是通过函数中的return语句来实现的。,返回语句 功能：使程序控制从被调用函数返回到调用函数中，同时把返回值带给调用函数 形式： return(表达式); 或 return 表达式; return; 说明： 函数中可有多个return语句 在定义函数时，对函数类型的说明应与return语句中返回值的类型一致。 若函数类型与return语句中表达式值的类型不一致，按前者为准，自动转换-函数调用转换 不带表达式的return语句位于函数体的最后时，允许省略，用作函数体结束的“”会将流
5、程返回调用函数 函数中无return语句或使用不带表达式的return语句，并不是不返回一个值，而是一个不确定的值。为了明确表示不返回值，可以用“void”定义成“无（空）类型”-void型函数,例 无返回值函数void swap(int x,int y ) int temp;temp=x;x=y;y=temp;,函数的返回,例：有指定返回值函数int max(int k,int m) return(km?k:m);,例 多个return语句int cp(int x,int y ) if(xy)return 1;else if(xy)return 2;return 0;,对被调用函数要求： 必
6、须是已存在的函数 库函数: #include 用户自定义函数: 函数说明 函数说明 采用函数原型方式，对被调用函数进行说明 一般形式： ( ); 作用：告诉编译系统函数类型、参数个数及类型，以便检验 函数定义与函数说明不同 函数说明位置：程序的数据说明部分（函数内或外） 下列情况下，可不作函数说明 函数返值是int型 被调用函数定义出现在主调函数之前,函数说明,double fun(int n) main() fun(1); ,函数说明与定义的对应关系,main() double fun(int n);fun(1); double fun(int n) ,double fun(int n);
7、main() fun(1); double fun(int n) ,现代风格：,不需要说明：,main() fun(1); int fun(int n) ,在程序中，是通过对函数的调用来执行函数体的 函数调用的一般形式：(实参表列) 说明： 调用函数时，函数名称必须与具有该功能的自定义函数名称完全一致。 实参与形参个数相等，类型一致，按顺序一一对应，才能正确地进行数据传递 实参表求值顺序，因系统而定（Turbo C 自右向左） C语言规定，在调用函数之前，必须有相应的函数说明或函数定义。,函数的调用,函数调用语句：例： printstar();printf(“Hello,World!n”);
8、函数表达式：例： m=max(a,b)*2; 函数参数：例： printf(“%d”,max(a,b);m=max(a,max(b,c);,函数的调用 调用方式：,例 比较两个数并输出大者,/*ch6_1.cpp*/ #include main() int a,b,c;scanf(“%d,%d“, ,函数的调用,形参与实参 形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名 实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式 C语言的参数传递规则是按值传递 方式：函数调用时，为形参分配单元，并将实参的值复制到形参中；调用结束，形参单元被释放，实参单元仍保留并维持原值 特点： 形参与实参占用不同的内存单元
9、单向传递,参数传递,/*ch6_2.cpp*/ #include main() int x=7,y=11;printf(“swapped:n“);swap(x,y);printf(“x=%d,ty=%dn“,x,y); swap(int a,int b) int temp;temp=a; a=b; b=temp;printf(“a=%d,b=%dn“,a,b); ,例 交换两个数,说明：实参必须有确定的值形参必须指定类型形参与实参类型一致，个数相同，按顺序一一对应若形参与实参类型不一致，自动按形参类型转换函数调用转换形参在函数被调用前不占内存;函数调用时为形参分配内存；调用结束，内存释放形参与
10、实参占用不同的内存单元单向传递,参数传递,形参与实参 形式参数：定义函数时函数名后面括号中的变量名 实际参数：调用函数时函数名后面括号中的表达式,例子解析,数组作为函数参数 数组元素作函数实参值传递,例:在main函数中有以下调用 ave=fun1( a0, a1); /*主函数中的调用函数语句*/. float fun1(float a,float b) /*定义一个fun1函数*/ float sum.aver;sum=a+b;aver=sum/2.0;return(aver); ,用法与变量作参数相同,在主调函数与被调函数分别定义数组,且类型应一致形参数组大小(多维数组第一维)可不指定形
11、参数组名是地址变量,数组作为函数参数 数组名作函数实参,例:/*ch6_5.cpp*/ main() void swap(int x2);int a2=2,9;swap(a);printf(“%d,%dn”,a0,a1); void swap(int x2) int t;t=x0;x0=x1;x1=t; ,调用前:,调用完毕:,交换:,即把实参数组的起始地址传给形参数组,形参数组和实参数组共占用一段内存单元,a,a,a,x,void swap(int x2) 可写成: void swap(int x),实验九,1、输入两个正整数m和n，求其最大公约数和最小公倍数。 2、写一函数，统计字符串中字
12、母的个数,嵌套调用 函数的嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其它函数。 C规定：函数定义不可嵌套，但可以嵌套调用函数,函数的嵌套与递归调用,/*ch6_4.cpp*/ #include int dif(int x,int y,int z);int max(int x,int y,int z);int min(int x,int y,int z); void main() int a,b,c,d;scanf(“%d%d%d“,int dif(int x,int y,int z) return max(x,y,z)-min(x,y,z); int max(int x,int y,
13、int z) int r;r=xy?x:y;return(rz?r:z); int min(int x,int y,int z) int r;r=xy?x:y;return(rz?r:z);,例 求三个数中最大数和最小数的差值,定义：函数直接或间接的调用自身叫函数的递归调用,说明：C编译系统对递归函数的自调用次数没有限制每调用函数一次，在内存堆栈区分配空间，用于存放函数变量、返回值等信息，所以递归次数过多，可能引起堆栈溢出,int f(int x) int y,z;z=f(y);.return(2*z); ,递归调用,/*ch6_6.cpp*/ #include long fib(int n)
14、 if(n=1) return 1;else if(n=2) return 1;else return fib(n-1)+fib(n-2); main() long r;r=fib(5);printf(“fib(5)=%ld“,r); ,例 求Fibonacci数列的值,递归调用关系示意图,main,fib(5),fib(4),fib(3),fib(3),fib(2),fib(1),fib(2),fib(2),fib(1),例 求Fibonacci数列的值,递归调用处理过程,main,fib(5),fib(4),fib(3),fib(3),fib(2),fib(1),fib(2),fib(2)
15、,fib(1),1,1,2,1,1,1,3,2,5,递归调用关系示意图,main,fib(5),fib(4),fib(3),fib(3),fib(2),fib(1),fib(2),fib(2),fib(1),实验十,用函数嵌套调用的方法,计算s=1k+2k+3k+N k 用递归法计算n!,课程名称：语言程序设计 课型与教法：讲授，通过程序扩展，进行对比学习 学时：2课时 授课题目：第6章 函数、存储类和预处理程序 教学目的与要求：通过本章的学习使学生了解变量的作用域和生命期、预处理程序；能分析出程序中变量的作用范围；会使用预处理命令#include、#define和条件编译。 教学重点与难点：
16、变量的作用域和生命期、预处理命令#include、#define,概述 变量是对程序中数据的存储空间的抽象,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量的的作用域和生命期,变量的属性 数据类型： 存储类别： 存储器类型：内存、寄存器 生命期：变量占据内存的时间期限-静态变量与动态变量 作用域：变量出现的有效区域-局部变量与全局变量变量说明格式: ;变量的存储类别 auto -自动型 register-寄存器型（Turbo C 2.0中按自动型处理） static -静态型 extern -外部型变量说明的位置外部变量：在函数外部说明的变量 内部变量：在一个函数内部说明的变量,概述,如: int su
17、m;auto int a,b,c;register int i;static float x,y;extern int f,m;,变量的作用域和生命期,变量所持有的数据的性质（操作属性）,存储方式 静态存储：程序运行期间分配固定存储空间 动态存储：程序运行期间根据需要动态分配存储空间 内存用户区,生命期静态变量：编译时分配存储空间，从程序开始执行直到程序结束动态变量：函数被调用期间,动态变量与静态变量,局部变量-内部变量 定义：在函数内定义，在本函数内出现有效 局部变量可用存储类型：auto register static （默认为auto） 说明： 所有函数是平行关系，main函数不例外。m
18、ain中定义的变量只在main中有效，不能使用其它函数中定义的内部变量 不同函数中同名变量，占不同内存单元 语言规定形参的存储类别是自动型，属于局部变量 可定义在复合语句中出现有效的变量,局部变量和全局变量,运行结果： main:a=3,b=4 sub:a=6,b=7 main:a=3,b=4,局部变量-内部变量,局部变量与全局变量,运行结果： 1 2 3 4 5,运行结果： 1 2 6 24 120,静态局部变量说明：初始化语句只在第一次调用该函数时才执行变量值具有可继承性,全局变量-外部变量 定义：在函数外面定义的变量，可被作用域内的所有函数直接引用 外部变量可用存储类型：缺省 或 sta
19、tic 说明 不带存储类别的外部变量说明是变量的定义性说明 作用域：从变量出现的位置直至本文件结束 生命期：整个程序执行期 在函数外面定义的static变量-静态外部变量限定该外部变量只在本文件使用 用extern说明可扩充外部变量的作用域 若外部变量与局部变量同名，则外部变量被屏蔽,应尽量少使用全局变量，因为： 全局变量在程序全部执行过程中占用存储单元 降低了函数的通用性、可靠性，可移植性 降低程序清晰性，容易出错,局部变量与全局变量,/*ch6_9.cpp*/ #include int sum; void plusone() sum+; void plustwo() sum+=2; mai
20、n() sum=5;plusone();plustwo();printf(“The sum is %dn“,sum); ,作用域,sum,例子解析（1）,全局变量-外部变量extern说明带extern的外部变量说明是变量的引用性说明引用性说明格式： extern 数据类型 变量表；扩充外部变量的作用域外部变量的定义性说明与引用性说明不同,定义性说明 引用性说明 次数： 只能1次 可说明多次 位置： 所有函数之外 函数内或函数外 分配内存： 分配内存,可初始化 不分配内存,不可初始化,局部变量与全局变量,extern char c1,c2;,extern char c1,c2;,例子解析（2）
21、,int max(int x, int y) int z;z=xy?x:y;return(z); main() extern int a,b;printf(“max=%d“,max(a,b); int a=13,b=-8;,运行结果：max=13,extern int a,b; int max() int z;z=ab?a:b;return(z); main() printf(“max=%d“,max(); int a=13,b=-8;,例 外部变量用于函数之间的通信,int a=3,b=5; max(int a, int b) int c;c=ab?a:b;return(c); main()
22、 int a=8;printf(“max=%d“,max(a,b); ,运行结果：max=8,例 外部变量与局部变量,局部变量默认为auto型 register型变量个数受限 局部static变量具有全局寿命和局部可见性 局部static变量具有可继承性 extern不是变量定义,可扩展外部变量作用域,变量存储类型,预处理程序,作用：在编译前对源程序进行一些预加工,生成扩展C源程序具体功能： 宏替换 #define 文件包含 #include 条件编译 #if-#else-#endif预处理命令说明： “#”开头 占单独书写行 尾部不加分号 可以出现在程序中的任何位置 作用域是自出现点到程序正
23、文结束,不带参数宏定义 一般形式： #define 功能：把程序中该宏定义之后的所有指定标识符(宏名)用字符串(宏体)替换,宏展开：预编译时,用宏体替换宏名-不作语法检查,宏体可缺省,表示宏名定义过或取消宏体,定义位置:任意(一般在函数外面，文件开头处)作用域:从定义命令到文件结束#undef可终止宏名作用域格式： #undef 宏名,宏定义可嵌套，不能递归,例 #define MAX MAX+10 (),引号中的内容与宏名相同也不置换,宏定义中使用必要的括号（）,宏替换（宏定义）,例 #define MAX 10 语句： printf(“MAX”); （不置换）,例 #define MAX
24、5+10 语句： k=30/MAX;,结果：16,例 #define P 25 #define R return(2*P);,宏名不能用引号括起来,宏展开：形参用实参换，其它字符保留宏体及各形参外一般应加括号（）较长定义在一行写不下，可在本行末尾使用斜杠表示要续行，注意断开的位置例: #define PRX printf(“Shanxi Economic Management University.”); printf(“n”);,一般形式： #define () 调用格式：(),例 #define S (r) PI*r*r 相当于定义了不带参宏S,代表字符串“(r) PI*r*r”,例 #d
25、efine S(a,b) a*barea=S(3,2); 宏展开： area=3*2;,不能加空格,例 #define POWER(x) x*xx=4; y=6; z=POWER(x+y); 宏展开：z=x+y*x+y; 一般写成： #define POWER(x) (x)*(x) 宏展开： z=(x+y)*(x+y);,带参数宏定义,宏替换（宏定义）,#define MAX(x,y) (x)(y)?(x):(y). main() int a,b,c,d,t;.t=MAX(a+b,c+d); 宏展开：t=(a+b)(c+d)?(a+b):(c+d);,int max(int x,int y)
26、return(xy?x:y); main() int a,b,c,d,t;.t=max(a+b,c+d); ,例 用宏定义和函数实现同样的功能,宏替换（宏定义）,带参的宏与函数区别,宏替换（宏定义）,功能：一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来 一般形式： #include “文件名”或 #include ,处理过程：预编译时，用被包含文件的内容取代该预处理命令，再对“包含”后的文件作一个源文件编译, 直接按标准目录搜索 “” 先在当前目录搜索，再搜索标准目录 可指定路径,文件包含,源文件(*.c) 头文件(*.h),宏定义 数据结构定义 函数说明等,文件包含可嵌套,被包含文件内容,文件
27、包含,例 文件包含举例,文件包含,功能：对源程序中部分内容指定编译条件，条件满足的部分才进行编译 条件编译可有效地提高程序的可移植性 条件编译命令一般形式：,条件编译,形式1： #ifdef #else #endif 含义：当已经被#define命令定义，则对进行编译，否则若有#else部分，则编译。#else部分可以缺省。,形式2： #ifndef #else #endif 含义：当未被#define命令定义，则对进行编译，否则若有#else部分，则编译。#else部分可以缺省。,形式3： #if #else #endif 含义：当值为非零，则对进行编译，否则若有#else部分，则编译。#else部分可以缺省。,常量表达式,条件编译,#define DEBUG 0 /*调试时设置为1，打印信息*/ main() /*条件编译*/#if DEBUG printf(“x=%d , y=%d , z=%dn”,x,y,z); #endif,例：调试程序输出信息，调试完成不再输出信息。,
