C语言程序设计教案 第八章 函数

第八章函数课题：第八章函数§1~§4

教学目的:1、掌握函数定义的一般形式

2、掌握函数调用的一般形式

教学重点：教学难点：函数定义、调用的一般形式形式参数和实际参数

步骤一复习引导

一个C语言源程序可由一个主函数和若干个辅助函数组成。

由主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用。

步骤二讲授新课

§8.1 概述

例8.1

main( )

{ printstar( );

print_message( );

printstar( );

}

printstar( )

{ printf( “ ********** \n”); }

print_message( )

{ printf(“How do you do ! \n”); }

说明：

?1、一个源程序文件由一个或多个函数组成。一个源程序文件是一个编译单位。

?2、一个C程序由一个或多个源程序文件组成。这样可以分别编写、分别编译，提高调度效率。

?3、C程序的执行从main 函数开始，在main函数中结束整个程序的运行。

?4、所有函数都是平行的，即函数不能嵌套定义，函数可以互相调用，但不能调用main 函数。

?5、从用户使用的角度看，函数有两种：标准函数(库函数)和用户自己定义的函数

?6、从函数的形式看，函数分为两类：无参函数和有参函数

§8.2 函数定义的一般形式

（一）无参函数的定义形式

类型标识符函数名( )

{

函数体(包括声明部分和执行部分)

}

例：printstar( )

{ printf( “ ********** \n”); }

（二）有参函数定义的一般形式

类型标识符函数名(形式参数表)

{

函数体(包括声明部分和执行部分)

}

例如：int max(int x, int y)

{ int z;

z=x>y?x:y;

return (z);

}

（三）一个函数可以是空函数

如dummy( ) { }

§8.3 函数参数和函数的值

（一）形式参数和实际参数形式参数：定义函数时函数名后括号中的变量名，简称形参；

实际参数：调用函数时函数名后括号中的表达式，简称实参。

main( )

{ int a,b,c;

scanf(“%d,%d”,&a,&b);

c = max(a, b); /*调用max函数*/

printf(“max=%d”,c);

}

int max(int x ,int y) /*定义max函数*/

{ int z;

z=x>y?x: y;

return(z);

}

关于形参和实参的说明：

形参在未出现函数调用时，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。

2、实参可以是常量、变量或表达式，如：c = max(3,a+b)；

但要求它们有确定的值。在调用时将实参的值赋给形参（如果形参是数组名，则传递的是数组的首地址，而不是变量的值。）

3、在被定义的函数中，必须指定形参的类型；

4、实参与形参的类型应一致。

5、C语言规定，实参对形参的数据传递是“值传递”，即单向传递。在内存中，实参单

元与形参单元是不同的单元。

（二）函数的返回值

1、return语句

return (表达式）；

或：return 表达式；

或：return;

或：函数执行到最后遇到“}”

return语句的用途有二：

（1）用于结束函数的执行并返回到调用者；

（2）用来向调用者传递一个返回值。

注意：该语句对非void函数适用。

2、函数值的类型

如：int max(x,y)

char letter(c1, c2)

double min(x, y)

C语言默认函数返回值为int型。

3、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；

main()

{ float a, b; int c;

scanf(“%f,%f”,&a,&b);

c=max(a,b);

printf(“Max is %d\n”,c);

}

max(float x, float y)

{ float z;

z = x>y? x: y;

return (z);

}

若输入的数据情况为：1.5, 2.5

则输出的结果为：Max is 2

4、如果被调函数中没有return语句，则函数带回一个不确定值。

5、为了明确表示“不带回值”，可以用“void ”定义“无类型”（或称“空类型”）。如：void print_message( )

{ printf(“How do you do!\n”); }

§8.4 函数的调用

要正确实现函数间的相互调用需满足下列条件：

第一，被调用函数必须存在且允许调用；

第二，必须给出满足函数运行时要求的参数；

第三，在调用一个函数之前一般应该对被调用函数进行声明。

（一）函数声明的一般形式

函数类型函数名(参数类型1,参数类型2, …, 参数类型n)；

或：函数类型函数名(参数类型1 参数名1,参数类型2 …)；

如：int print(char format, …)；

char fun2(int i, char p1);

float add(float , float);

注意：函数声明与函数定义不同！

（二）函数调用的一般方法

函数调用形式： 函数名(实参表列)；

1．函数语句

如：前述例子中的 print();

2．函数表达式

如：c=max(a,b);

3．函数参数

如：m=max(a, max(b,c));

printf(“%d”, max(a,b));

例：main( ) { int i=2, p; p=f(i, ++i); printf(“%d”,p); } TC 环境下，按自右而左的顺序 求值。此例 f(i, ++i) ~ f(3,3)

例：计算组合C(m,n)=m!/(n!(m-n)!)

main()

{ int m, n;

long cmn, temp;

long factor(int);

scanf(“%d %d”,&m,&n);

cmn=factor(m);

temp=factor(n);

cmn=cmn/temp;

cmn=cmn/factor(m-n);

printf(“%ld \n”,cmn);

}

步骤三 课堂小结

1、 有参函数的定义形式

2、 形参和实参的区别

3、 函数的声明和调用

步骤四 布置作业

书面作业：（第八章课后练习）8.1

int f(int a, int b) { int c; if (a>b) c=1; else if(a= =b)c=0; else c=-1 return(c); }

课题：第八章函数§5~§7

教学目的：1、掌握函数的嵌套调用和递归调用

2、掌握虚实结合

教学重点：教学难点：嵌套和递归调用、数组作为函数参数递归调用、虚实结合

步骤一复习引导

float root(float x1, float x2)

{ int i; float x,y,y1;

y1=f(x1);

do

{ x=xpoint(x1,x2);

y=f(x);

if (y*y1>0)

{y1=y; x1=x; }

else {y2=y; x2=x;}

}while(fabs(y)>=0.0001);

return(x);

}

步骤二、讲授新课

§8.6 函数的递归调用

直接或间接调用自身的函数为递归函数。

一个问题采用递归方法来解决时必须符合以下条件：

（1）可将一个问题转化为具有同样解法的规模较小的问题；

（2）必须有明确的结束条件。

[例8.7]：有5个人坐在一起，问第5个人多少岁，他说比第4个人大2岁，问第4个人的岁数，他说比第3个人大2岁，问第3个人的岁数，他说比第2个人大2岁，问第2个人，他说比第1个人大2岁，问第一个人，他说是10岁。请问第5个人的岁数？（P158）

分析：显然这是一个递归问题。即：

age(5)=age(4)+2

age(4)=age(3)+2

age(3)=age(2)+2

age(2)=age(1)+2

age(1)=10

程序：

age(int n)

{ int c;

if(n= =1) c=10;

else c=age(n-1)+2;

return (c);

}

main( )

{ printf(“%d”,age(5));

}

[例8.8]：利用递归求n!（P160）

例：Fibonacci数列已在前面定义过，用递归函数求此数列的第n项。fib(int n)

{ int f;

if(n= =0 || n= =1) f=1;

else f=fib(n-1)+fib(n-2);

return(f); }

[习题8.13]：用递归方法求n阶勒让德多项式的值，递归公式为：

1 (n=0)

P n(x)= x (n=1)

((2n-1)xP n-1(x)-(n-1)P n-2(x))/n (n>1)

main()

{ int x, n;

float p(int ,int);

printf(“\n Input n & x:”);

scanf(“%d,%d”,&n,&x);

print f(“n=%d,x=%d\n”,n,x);

printf(“P%d(%d)=%6.2f”,n,x,p(n,x));

}

float p(int n, int x)

{ if(n= =0) return(1);

else if (n= = 1) return(x);

else return( ((2*n-1)*x-p((n-1),x)-(n-1)*p((n-2),x))/n );

}

例：双递归。这段程序的结果是_________

void f(int b, int t)

{ int m;

if(b

{ m=(b+t)/2;

printf(“%d\n”,m);

f(b,m-1);

f(m+1,t);

}

}

main() { f(1,6); }

§8.7数组作为函数参数

虚实结合(哑实结合)

一、数组元素作函数实参

值传递：用赋值的方法，把实在参数的值赋给被调函数对应的形式参数。

?不希望破坏调用函数中作为实在参数对象的值时，使用“值传递”方式；

?注意：数组元素作为函数实参时如同简单变量。

二、数组名作函数参数

地址传递：指形参与实参结合的不是数据本身，而是把数据的地址传递给被调用函数。结合后的形参与实参都指向同一个存储区。

?在函数间传递一批数据时，一般采用“地址传递”方式。

[例8.13]：用选择法对数组中10个整数按由小到大排序。

main()

{ int a[10],i;

printf(“enter the array\n”);

for(i=0; i<10; i++)

scanf(“%d”,&a[i]);

sort(a,10); printf(“the sorted array:\n”);

for(i=0; i<10; i++)

printf(“%d”,a[i]);

printf(“\n”);

}

三、多维数组名作函数参数

main()

{ static int a[3][4]={{1,3,5,7},

{2,4,6,8},{15,17,34,12}};

printf(“max value is %\n”,

max_value(a));

}

步骤三课堂小结

函数的嵌套调用和递归调用，注意调用的过程

数组作为函数参数有两种情况：传递数组元素的值、传递数组名

步骤四布置作业

书面作业：（第八章课后练习）8.2、8.17、15

课题：第八章函数§8-§10

教学目的：1、掌握局部变量和全局变量的作用范围

2、掌握变量的存储类别，了解内部函数和外部函数

教学重点：教学难点：局部变量和全局变量、变量的存储类别变量的作用域和生存期

步骤一、复习引导

在函数调用过程中，不仅要注意实参和形参的数据结合，而且要注意各个变量的作用域和生存期。

步骤二、讲授新课

§8.8局部变量和全局变量

一、局部变量

在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只在本函数范围内有效。

二、全局变量

在函数之外定义的变量称为外部变量，即全局变量（全程变量）。

全局变量可以为本文件中其他函数所共用。它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。

使用全局变量可以增加函数间的数据联系；

[例8.15]：有一个一维数组，内放10个学生成绩，写一函数，求出平均分，最高分和最低分。float max=0,min=0;

float average(float array[],int n)

{ int i;

float aver,sum=array[0];

max=min=array[0];

for(i=1; i

{ if(array[i]>max) max=array[i];

else if(array[i]

sum=sum+array[i];

}

aver=sum/n;

return(aver);

}

main()

{float ave,score[10];

int i;

for(i=0;i<10;i++) scanf(“%f”,&score[i]);

ave=average(score,10);

printf(“%6.2f,%6.2f,%6.2f”,max,min,ave);

}

●在同一源文件中，如果外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内外部变量

不起作用；

[例8.16]：外部变量与局部变量同名

int a=3,b=5; /*a,b外部变量*/

max(int a, int b); /*a,b局部变量*/

{ int c;

c=a>b?a:b;

return(c);

}

main()

{ int a=8; /*a局部变量*/

printf(“%d”,max(a,b));

§8.9变量的存储类别

从变量的作用域(空间)来分，为全局和局部变量。

从变量值存在的(生存期)时间来分，可以分为：

一、动态存储方式与静态存储方式

静态存储方式：指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。

动态存储方式：在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。

二、auto变量

?调用函数时系统自动分配存储空间，在函数调用结束时自动释放这些存储空间，

称这类局部变量为自动变量。

?自动变量用关键字auto作存储类别的声明。它也可省。

三、用static声明局部变量

?函数中变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值，在下次该函数调用时，该

变量已有值，即为上一次函数调用结束时的值。该局部变量为静态局部变量。

main()

{ int a=2, i;

for( i=0; i<3; i++)

printf(“%d”,f(a));

}

运行结果为：____________

说明：

1、静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元。在程序整个运

行期都不释放。

自动变量属于动态存储类别，占动态存储区空间而不占静态存储区空间，函数调用结束后即释放。

2、对静态局部变量在编译时赋初值，程序运行时，它已有初值，以后每次调用函数

时不再重新赋初值而只是保留上次函数调用结束时的值。

对自动变量赋初值，不是在编译时进行的，而是在函数调用时进行，每调用一次函数重新给一次初值。

3、对静态局部变量来说，如不赋初值，编译时自动赋初值0或空字符。

对自动变量来说，如不赋初值，它的值是一个不确定的值。

4、虽然静态局部变量在函数调用结束后仍然存在，但其他函数不能引用。

四、register变量

将局部变量的值放在CPU中的寄存器中，需要用时直接从寄存器取出参加运算，不必再到内存中去存取。这种变量称为寄存器变量。

说明：

?1、只有局部自动变量和形式参数可作为register变量。

?2、不能定义任意多个寄存器变量。

?3、局部静态变量不能定义为寄存器变量。

五、用extern声明外部变量

1、在一个文件内声明外部变量

例：main()

{ extern A; /*外部变量声明*/

printf(“%d”,A);

}

int A=13; /*定义外部变量*/

2、在多文件的程序中声明外部变量

例：用extern将外部变量的作用域扩展到其他文件。

文件file1.c中的内容为：

int A;

main()

{ int power(int);/*对调用函数作声明*/

int b=3,c;

scanf(“%d”, &A);

c=A*b;

printf(“%d*%d=%d\n”,A, b, c);

}

六、用static声明外部变量

在定义外部变量时，加一个static声明，可以使此变量只能用于本文件中。

注：对外部变量加或不加static声明，都是静态存储，只是作用范围不同，都是在编译时分配内存的。

●用static来声明一个变量的作用有二：

1、对局部变量用static声明，则为该变量分配的空间在整个程序执行期间始终存在。

2、全局变量用static声明，则该变量的作用域只限于本文件模块。

另注：用auto、register、static声明变量时，是在定义变量的基础上加这些关键字，而不能单独使用。

?如：int a; /*定义整型变量a*/

static a; /*对变量a声明为静态变量*/

此用法不对。编译时会被认为“重新定义”。

七、关于变量的声明和定义

一般讲，把建立存储空间的声明称定义，而把不需要建立存储空间的声明称为声明。

?例：main()

{ extern A; /*是声明不是定义*/

… }

int A; /*是定义*/

注：

1、外部变量的定义只能一次，它在所有函数之外，而同一文件中的外部变量的声明

可以有多次，它可在函数内也可在函数外。

2、对外部变量的初始化只能在定义时进行，而不能在声明中进行。

八、存储类别小结

从作用域角度分：

局部变量：自动变量即动态局部变量(离开函数，值就消失)

静态局部变量(离开函数，值仍保留)

寄存器变量(离开函数，值就消失)

(形式参数可以定义为自动变量或寄存器变量)

全局变量：静态外部变量(只限本文件引用)

外部变量(即非静态的，允许其他文件引用)

从变量存在的时间分：

动态存储：自动变量、寄存器变量、形式参数

静态存储：静态局部变量、静态外部变量、外部变量

从变量值存放的位置分：

内存中的静态存储区：静态局部变量、静态外部变量、外部变量

内存中的动态存储区：自动变量和形式参数

寄存器：寄存器变量

●static对局部变量和全局变量的作用不同。

1.对局部变量来说，它使变量静态存储，

对全局变量来说，它使变量局部化(本文件)，但仍为静态存储。

2.从作用域角度看，凡有static声明的，其作用域是局限的，或局限于

本函数内，或局限于本文件内。

§8.10内部函数和外部函数

一、内部函数

?一个函数只能被本文件中其他函数所调用。

?即：static类型标识符函数名(形参表)

?如：static int fun( int a,int b)

二、外部函数

?一个函数可供其他文件调用，称为外部函数

?定义时声明或调用时声明，即：

extern int fun(int a, int b ) 定义时

或extern fun(int a, int b ) 调用时在定义时，也可省写extern ，即为外部函数

步骤三课堂小结

1、局部变量和全局变量的作用域

2、变量的存储类别有动态存储方式和静态存储方式

3、关键字有auto、static、register、extern

步骤四布置作业

书面作业：（第八章课后练习）8.14