第五章 函数式程序设计语言(2)
C语言程序设计案例式教程(第2版)教学大纲
《C语言程序设计案例式教程（第2版）》课程教学大纲（课程英文名称）
课程编号：
学分：5学分学时：94 （其中：讲课60上机34时）
先修课程：计算机操作系统适用专业课程：计算机
一、课程的性质与目标
本课程使用案例驱动教学，几乎每个案例通过案例描述、知识需求、知识讲解、案例实现四个部分，不仅详细讲解了C语言的相关知识，而且通过有趣实用的案例加强对知识的理解和应用。
通过本书的学习，读者既可以深刻理解C语言理论知识，又能牢固掌握编程实践能力。
二.教学要求
开发环境：
1.Windows 7操作系统及以上Visual Studio 2019
三、课程的主要内容及基本要求
第一章初识C语言
本课程为考试课程，期末考试采用百分制的闭卷考试模式。
学生的考试成绩由平时成绩（30%）和期末考试（70%）组成，其中，平时成绩包括出勤（5%）、作业（5%）、实验和上机成绩（20%）。
六、选用教材和主要参考书
本大纲是根据黑马程序员编著的教材《C语言程序设计案例式教程（第2版）》所设计。
七、大纲说明
本课程的授课模式为：课堂授课+上机，其中，课堂主要采用多媒体的方式进行授课，并且会通过测试题阶段测试学生的掌握程度；上机主要是编写程序，要求学生动手完成指定的程序设计或验证。
撰写人:
执行时间:审定人:
批准人:
端IT教育品牌
黑马程序员
传智教育旗下高
第二章C语言基础知识
第三章运算符与表达式
第五章数组
第六章函数
第七章指针
第九章结构体
第十一章文件。
Python语言程序设计基础(第2版)第五章答案
第5章函数和代码复用5.1 函数的基本使用[5.1]: A[5.2]: D[5.3]: 错误。
[5.4]: 合法，因为Python语言是解释执行，即只要在真正调用函数之前定义函数，都可以进行合法调用。
5.2 函数的参数传递[5.5]: 在函数定义时，直接为可选参数指定默认值。
可选参数必须定义在非可选参数后面，可选参数可以有多个。
[5.6]: 在函数定义时，可变参数通过在参数前增加星号（*）实现。
可变数量参数只能在参数列表最后，即它只能有一个。
[5.7]: 返回值是元组类型。
[5.8]: 位置传递：支持可变数量参数，但容易忘记实参的含义；名称传递：不易忘记实参的含义，但不支持可变数量参数。
[5.9]: 如果函数里没有创建同名变量，则可以直接使用，不需global声明。
5.3 模块3：datetime库的使用[5.10]:print( "现在是{0:%Y}年{0:%m}月{0:%d}日{0:%I}:{0:%M}".format(datetime.now()))[5.11]: 答案不限。
举一个例子，输出美式日期格式：print("{0:%I}:{0:%M} {0:%b} {0:%d} {0:%Y}".format(datetime.now()))[5.12]: datetime对象可以直接做加减运算，所以可以用这样的方式给程序计时：1 2 Start = datetime.now() ... # 要计时的代码4 5 6 End = datetime.now() Cost = End – Start Print(Cost)5.4 实例7：七段数码管绘制[5.13]: 相当于C语言中的三目运算符。
[5.14]: 隐藏画笔的turtle形状。
[5.15]: 对应相应的年月日文字输出。
5.5 代码复用和模块化设计[5.16]: 错误，因为”使用函数“是“模块化设计“的必要条件。
第五章第二节AUTOLISP程序设计简介
§5.2 AutoLISP程序设计一、概述LISP语言（List Processing Language的缩写）是一种表处理语言。
因为LISP在描述表方面有独到之处，且本身灵活而精巧，自创立以来，在人工智能的程序设计中得到广泛应用。
在英、美等国应用尤为普遍。
AutoLISP是LISP语言的一个版本，其独特性在于专门为AutoCAD开发的。
所以AutoLISP仅能运行于AutoCAD软件包环境里。
同样，也正是在AutoCAD内置AutoLISP这样一种灵活、精巧的开发语言，使得AutoCAD得到进一步广泛使用。
1． AutoLISP特点：（1）AutoLISP语言是一种仅能以解释方式运行于AutoCAD内的程序设计语言。
即：脱离AutoCAD环境，它就不能运行。
（2）AutoLISP语言是函数型语言，其函数和数据形式是一致的，即（function argument）·function（函数名）：内建函数或用户自定义函数名；·argument（参数）：参数种类：①变量（Varibles）②常量（Constants）③其他函数（function）所以表达式可以嵌套.④标志数（flag）⑤可选性参数（optional parameters）因此，表达式的形式是：“先说做什麽，再说对谁做”。
（3）可以在AutoLISP程序中引用AutoCAD的几乎所有功能进行图形处理的自动化，尤其是较深层的应用——对象数据库的操作。
在Visual LISP的协助下，对于AutoCAD进行操作功能上的讨论，LISP仅比ARX少一个功能。
在AutoCAD R14已经不再使用ADS程序设计，取而代之的是ARX 程序设计模式。
ARX一般是在AutoCAD和开发商中使用。
使用Visual C++作为基本程序设计语言，其效率、数据处理和软硬件的控制能力都是相当好的。
但是，要想真正发挥这种开发模式的作用，对于程序设计者的要求也较高。
《C语言程序设计》教案 第五章 函数
讲课进程和时间分配：
（1）指针、数组和函数的配合使用典型例题分析（40分钟）；
（2）变量的作用域分析，变量的存储分类（15分钟）；
（3）函数的嵌套调用（30分钟）
（4）习题布置和下一节内容提要（1分钟）
讨论、思考题、作业：
实验指导书习题
参考资（含参考书、文献等）：
难点：函数的传址调用。
讲课进程和时间分配：
（1）数组名作为函数参数的典型例题分析（30分钟）；
（2）指针作为函数参数时的典型例题分析（40分钟）；
（3）学生练习（15分钟）
（4）总结、习题布置和下一节内容提要（5分钟）
讨论、思考题、作业：
实验指导书习题
参考资料（含参考书、文献等）：
叶斌陈世强. C语言程序设计.北京：科学出版社
2
授课时间
教学目的和要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
3.熟练掌握变量的作用域和存储类别的知识；
4.掌握指针和数组与函数的配合使用；
5.掌握函数的嵌套调用。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：
基本内容：指针和数组作为函数参数；变量作用域和存储类别；函数的嵌套调用；
重点：函数的使用方法、函数的嵌套调用；
重点：函数定义方法、函数调用方法、函数参数传递方法、返回值的使用和类型确定；
难点：函数调用方法、函数参数传递方法。
讲课进程和时间分配：
（1）模块化程序结构的概念、C语言程序结构回顾（5分钟）；
（2）函数调用简单例子分析（10分钟）；
（3）函数的定义方法（三种有参、无参、空函数）（10分钟）
（4）函数参数和函数值（参数传递方法、参数类型对应关系、函数返回值的含义、返回值的类型等）（20分钟）
C语言程序设计-第5章--函数
实参可以是常量、变量或表达式，但要求 它们必须要有确定的值，在调用时将实参 的值赋给形参。另外，实参和形参的类型 应相同或兼容。
— 31 —
5.2 函数的参数传递和返回值
➢ 5.2.2 函数的返回值
一般情况下，主调函数调用完被调函数后，都希望能够得到一 个确定的值，这就是函数的返回值。在C语言中，函数返回值 是通过return语句来实现的。return语句的一般形式有3种：
/*函数声明*/
/*调用逆序函数，将a的逆序值赋给b*/ /*调用逆序函数，将b的逆序值赋给c */
— 23 —
5.2 函数的参数传递和返回值
➢ 5.2.1 函数的形参与实参
{
int y=0,sign=1;
/*定义sign表示x的符号，定义变量y代表逆序数据*/
if(x<0)
/*当x小于0时取符号及取反*/
— 18 —
5.1 函数的定义和调用
➢ 5.1.2 函数的调用
另外，按函数在语句中的作用来分，可以有以下3种函数调用方式：
函数表达式
函数语句
函数作为实参
函数作为表达式中的一项出 现，以函数返回值参与表达 式的运算。
函数调用的一般形式加上分 号即构成函数语句。
函数作为另一个函数调用的 实际参数出现，即把该函数 的返回值作为实参进行传送。
#include<stdio.h> int main() {
int x=0,y; y=trans(x); printf("y=%d\n",y); printf("x=%d\n",x); return 0; } trans(int a) { a++; printf("a=%d\n", a); return a; }
《C语言程序设计》教学日历
案例教学，问题驱动
多媒体课件
2
实验：选择结构程序设计
学生自主上机操作
师生双讲教学
4
2
第五章 循环结构程序设计
1. 循环结构程序设计（一）——for语句
2. 循环结构程序设计（二）
（1）while语句
（2）do-while语句
习题：课后习题及综合拓展练习
案例教学，问题驱动
多媒体课件
小组讨论教学
教师主导，师生双讲
14
2
实验：结构体、共用体和自定义类型
学生自主上机操作
师生双讲教学
2
第十二章 文件
1.文件（一）
（1）文件基本知识
（2）文件指针的定义
（3）文件打开和关闭函数
（4）文件字符读写操作函数
（5）文件字符串读写操作函数
2.文件（二）
（1）文件字符串读写函数
（2）文件数据块读写函数
（3）文件定位函数
（4）文件操作出错检测函数
习题：课后习题及综合拓展练习
案例教学，问题驱动、对比教学、注重文件操作的现实意义
15
2
文件习题课
师生互动，教师主导
2
实验：文件的使用
学生自主上机操作
师生双讲教学
2
1.循环结构程序设计（三）
（1）循环控制语句continue、break
（2）循环的嵌套
2.循环结构程序设计习题课
案例教学，问题驱动
多媒体课件
5
2
实验：循环结构程序设计
学生自主上机操作
师生双讲教学
2
基本程序设计典型案例分析（讨论课）
小组讨论教学
教师主导，师生双讲
程序设计语言原理
程序设计语言原理程序设计语言是计算机与人之间进行交流的工具，它是计算机系统的核心组成部分。
程序设计语言的使用是为了编写和构建计算机程序，以实现特定的任务和功能。
程序设计语言原理涉及到语法、语义、编程范式、编译原理等方面的知识。
一、程序设计语言的分类根据不同的分类标准，程序设计语言可以分为多种类型。
最常见的分类方式是根据编程范式，包括命令式、函数式、逻辑式、面向对象等编程范式。
每种编程范式都有其独特的语法和特性，可以满足不同的编程需求。
1. 命令式编程语言命令式编程语言是最常见和最广泛使用的编程语言类型，代表性的语言包括C、C++、Java等。
它通过一系列的指令来告诉计算机进行哪些操作，以实现具体的功能。
命令式编程语言提供了丰富的控制结构和数据类型，可以高效地进行程序设计。
2. 函数式编程语言函数式编程语言的设计理念是将计算过程视为函数的求值过程，代表性的语言包括Haskell、Lisp、Scheme等。
函数式编程语言强调函数的纯粹性和无状态性，通过函数的组合和应用来实现程序的逻辑。
3. 逻辑式编程语言逻辑式编程语言的设计理念是基于谓词逻辑，代表性的语言包括Prolog、Datalog等。
逻辑式编程语言通过定义事实和规则，通过逻辑推理来实现程序的功能。
4. 面向对象编程语言面向对象编程语言的设计理念是将程序视为对象的集合，代表性的语言包括C++、Java、Python等。
面向对象编程语言通过类和对象的概念，将数据和方法进行封装和抽象，实现程序的模块化和可复用性。
二、程序设计语言的语法和语义程序设计语言的语法规定了程序中各个元素的组成方式和语法结构，描述了程序可以使用的语言结构和表达式。
语法规则通常包括关键字、标识符、变量、常量、运算符、控制结构等，不同的语言具有不同的语法规则。
程序设计语言的语义定义了程序元素的含义和行为，描述了程序在运行时的语义规则和执行过程。
语义规则包括变量的作用域、类型的检查、运算符的优先级和关联规则等。
《C语言程序设计》 课后习题答案 高等教育出版社
《C语言程序设计》课后习题答案高等教育出版社《C语言程序设计》课后习题答案高等教育出版社第一章：C语言概述1. C语言的特点C语言是一种以处理底层任务和系统编程为目标的高级编程语言。
其特点包括语法简洁、执行效率高、可移植性强等。
第二章：C语言基本数据类型1. C语言中的基本数据类型C语言中的基本数据类型包括整型、字符型、浮点型等。
整型可以进一步细分为有符号整型和无符号整型。
第三章：C语言运算符1. C语言中的运算符C语言中常见的运算符包括算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
这些运算符用于执行各种数学和逻辑操作。
第四章：C语言控制语句1. C语言中的条件语句C语言提供了if语句和switch语句来实现条件判断。
if语句用于执行基于布尔表达式的条件分支，而switch语句用于根据不同的值执行不同的代码块。
第五章：C语言函数1. C语言中的函数定义和调用函数是C语言中的基本模块，用于封装可重用的代码。
函数定义包括函数返回类型、函数名、参数列表和函数体等部分。
第六章：C语言数组1. C语言中的数组定义和使用数组是一组相同类型的数据元素的集合。
C语言中可以使用数组来存储和操作大量数据。
第七章：C语言指针1. C语言中的指针概念指针是一种变量，它存储了内存地址。
通过指针，可以直接访问和修改对应内存地址中的数据。
第八章：C语言字符串1. C语言中的字符串操作字符串是由一系列字符组成的数据类型。
C语言通过字符数组来表示和操作字符串。
第九章：C语言结构体1. C语言中的结构体定义和使用结构体是一种自定义的复合数据类型，它可以包含多个不同类型的成员变量。
第十章：C语言文件操作1. C语言中的文件读写操作文件操作是一种重要的数据输入和输出方式。
C语言提供了一系列函数来实现文件的读写操作。
总结：通过解答以上习题，我们可以更好地掌握C语言的各个方面，提升我们的编程能力和解决问题的能力。
希望本文对读者有所帮助。
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4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
表达式 组合式求值 复合过程 求值模型 条件表达式和谓词 内部定义和块结构 线性的递归和迭代 树形递归 用高阶函数做抽象
第五章 - 16
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.1 表达式
⑴ 元表达式
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
表达式 组合式求值 复合过程 求值模型 条件表达式和谓词 内部定义和块结构 线性的递归和迭代 树形递归 用高阶函数做抽象
第五章 - 26
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.4 求值模型-应用序求值
第五章 - 9
函数程序设计语言
Scheme语言简介
2. Scheme语言的实现环境
Scheme语言的实现版本
Guine GNU/MIT-scheme SCI Scheme48 DrScheme
/drscheme/
第五章 - 10
第五章 - 17
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.1 表达式
42 —数值 "hello" —字符串 #T —布尔值 "true" #\a —字符 'a' (2.1 2.2 3.1) —数值列表 a —标识符（identifier） hello —标识符（identifier） (+ 2 3) —包含标识 “+”和两个数值的链表 ( (+ 2 3) (/ 6 2))
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
第五章 - 5
函数程序设计语言
Scheme语言简介
1. Why Scheme？
为什么要选择Scheme语言作为函数式语言设计的重 点讨论对象？
具有许多独特的特征，这些特征使它成为研究程序的 设计、构造、以及各种数据结构的一种极佳媒介。
一种“值向上穿行”形式的求值形式。
采用“树形积累”计算过程
第五章 - 21
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.2 组合式求值
【例】求下列组合式表达式的值。
第五章 - 22
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
表达式 组合式求值 复合过程 求值模型 条件表达式和谓词 内部定义和块结构 线性的递归和迭代 树形递归 用高阶函数做抽象
第五章 - 30
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.5 条件表达式和谓词
条件表达式语法形式：
(cond (<p1> <e1>) (<p2> <e2>)
(<pn> <en>))
(f 5)
(sum-of-squares (+ a 1) (* a 2))
(sum-of-squares (+ 5 1) (* 5 2)) (+ (+ (+ (+ (square (+ 5 1)) (square (* 5 2)) )
(* (+ 5 1) (+ 5 1)) (* (* 5 2) (* 5 2))) (* 6 6) 36 136 (* 10 10)) 100)
常量（self-evaluating）
数值，例如：17 字符串，例如： “hello” 布尔值，例如： #f, #t 例如：+ 例如：x //内部过程 //由define或其他过程创建的变量
名字
⑵ 复合表达式
组合:(<operator> <operand> <operand> …) 特殊形式：define、Lambda、if等等
第五章 - 29
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
表达式 组合式求值 复合过程 求值模型 条件表达式和谓词 内部定义和块结构 线性的递归和迭代 树形递归 用高阶函数做抽象
第五章 - 20
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.2 组合式求值
组合式求值规则
①求值该组合式的各个子表达式； ②将作为最左子表达式（运算符）的值的那个过程应 用于相应的实际参数。
第五章 - 32
函数程序设计语言
Scheme语言简介
实例：采用牛顿法求平方根
平方根函数 y x
牛顿逐步逼近法求 2
商 平均值
猜测
1
1.5 1.4167 1.4142
(2/1) = 2
(2/1.5) = 1.3333 (2/1.4167) = 1.4118 ……
(2 + 1)/2 = 1.5
(1.3333 + 1.5)/2 = 1.4167 (1.4167 + 1.4118)/2 = 1.4142 ……
第五章 - 33
函数程序设计语言
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
第五章 - 14
函数程序设计语言
Scheme语言简介
3.Scheme语言的成分
任何强有力的程序设计语言都必须能表述基本的数 据和过程，还需要提供对数据和过程进行组合和抽 象的方法——摘自《计算机程序的构造和解释》
程序设计语言范型
Programming Languages Paradigms
教师： 张荣华 华北电力大学计算机系软件教研室（保定）
2013年8月3日星期六
第五章
函数程序设计语言
第二部分 Scheme语言简介
第五章 - 4
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
第五章 - 31
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.5 条件表达式和谓词
其它复合谓词
(and <e1> ... <en>)
(or <e1> ... <en>) (not <e>)
例如：检测某个数是否大于或等于另一个数
(define (>= x y) (or (> x y) (= x y))) (define (>= x y) (not (< x y)))
第五章 - 24
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.3 复合过程
【例】定义过程x2 + y2
(define (sum-of-squares x y) (+ (square x) (square y)))
(sum-of-squares 3 4) 25
可以将sum-of-squares作为构件，进一步构造其它的 过程：
(define (f a) (sum-of-squares (+ a 1) (* a 2))) (f 5) 136
第五章 - 25
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
函数程序设计语言
Scheme语言简介
2. Scheme语言的实现环境
数
组合式
第五章 - 11
函数程序设计语言
Scheme语言简介
2. Scheme语言的实现环境
第五章 - 12
函数程序设计语言
Scheme语言简介
第五章 - 13
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
为复合对象命名，并将它们当作单元去处理
如: (define
total ( 12 13))
第五章 - 15
函数程序设计语言
Scheme语言简介
Scheme语言简介
1. 2. 3. 4.
Why Scheme？ Scheme语言的实现环境 Scheme语言的成分 Scheme语言语法规
第五章 - 27
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.4 求值模型-正则序求值
①应用序求值（代换模型）
先求值参数，后应用的求值模型
先完全展开，后归约的求值模型
②正则序求值
第五章 - 28
函数程序设计语言
Scheme语言简介
4.4 求值模型-正则序求值
【例】利用正则序求值模型归约求解（f 5）