第七章函数与指针

第七章
函数与指针
重点与要求： 重点与要求：
重点掌握函数的定义、声明及传值与调用。熟 悉函数的嵌套调用。 掌握函数参数的传递 熟悉指针与函数的应用
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引子:结构化程序设计的基本思想 引子 结构化程序设计的基本思想
结构化程序? 基本思想是:自顶向下和逐步细化的设计方法： 将一个复杂任务按照功能进行拆分，并逐层细 化到便于理解和描述的程度，最终形成由若干 独立模块组成的树状层次结构 优点:把复杂任务(大的程序)细化成较小的模块, 分别由不同人员来编写和调试,便于组织人力共同 完成较复杂任务.
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关于形参和实参的说明： 关于形参和实参的说明：
（1）在定义函数时，必须指定形参的类型，形参的类型 ）在定义函数时，必须指定形参的类型， 应和实参的类型一致。 应和实参的类型一致。 （2）实参可以是常量、变量、表达式、函数等。无论实 ）实参可以是常量、变量、表达式、函数等。 参是何种类型的量，在进行函数调用时， 参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须 具有确定的值，以便把这些值传送给形参（ 具有确定的值，以便把这些值传送给形参（如果形参 是数组名，则传递的是数组首地址）。 是数组名，则传递的是数组首地址）。 （3）实参对形参的数据传送是单向的，即在调用函数时， ）实参对形参的数据传送是单向的，即在调用函数时， 给形参分配存储单元，并将实参对应的值传递给形参， 给形参分配存储单元，并将实参对应的值传递给形参， 调用结束后，形参单元被释放， 调用结束后，形参单元被释放，实参单元仍然保留并 维持原值。 维持原值。 （4）执行被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不 ）执行被调用函数时，形参的值如果发生改变， 会改变主调函数的实参的值。 会改变主调函数的实参的值。因为实参和形参占用不 同的内存单元，所以，即使同名也互不影响。 同的内存单元，所以，即使同名也互不影响。 21
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说明： 说明：
（1）函数类型，它表示返回的函数值类型。在C 语言中还可以定义无类型（即void类型）的函数， 这种函数不返回函数值，只是完成某种功能。函 数类型标识符可以省略，如果省略了类型标识符， 则默认为是int型。 （2）函数名，命名规则与变量名相同，应是一个 合法的标识符。
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说明： 说明：
2、有参函数定义的一般形式 函数名（形式参数列表*） 类型 函数名（形式参数列表 ） 形式参数说明； 形式参数说明； { 说明部分； 说明部分； 语句 } 或
函数名（类型1 形参1，类型2 形参2， 类型 函数名（类型 形参 ，类型 形参 ，……，类型 形参 ） ，类型n 形参n）
{ 说明部分； 说明部分； 语句 }
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7.1 概
述
★C语言程序由函数构成 语言程序由函数构成 语言函数包括： ★ C语言函数包括：main函数 语言函数包括 函数 标准库函数 用户自定义函数
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库函数由系统提供，程序员只需要使用（调用） 库函数由系统提供，程序员只需要使用（调用） 由系统提供 printf(),scanf(),sqrt(),strlen(),strcmp(） 如：printf(),scanf(),sqrt(),strlen(),strcmp(）等 用户自定义函数 由用户自己编制的函数,以实现相应的功能 以实现相应的功能. 由用户自己编制的函数 以实现相应的功能 这里主要介绍用户自定义的函数
2、按层次组织模块 、 结构化程序设计方法要求在设计程序时，按层 次结构组织各模块。在按层次组织模块时，上 层模块只需指出“做什么”，最底层的模块才 精确地描述“怎么做”。例如，图7.1所示的 层次结构中，主模块指出总任务；模块1、模 块2、模块3分别指出各自的子任务；模块4、 模块5、模块6才去精确描述“怎么做”。
main()函数：
swap函数
a b
3 传递值 5
3 5
x y
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运行结果： x=5,y=3 a=3,b=5
分析： a b 3 传递值 5 5 y 3 x
swap函数中 3 temp x 5 y
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两个函数中的变量在内存中的状态
swap()被调用时 a b 3 5 . . . 2000 2002 x y 3 5 . . . 4000 4002 x y 5 3 . . . 4000 4002
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二、函数定义的一般形式
1、无参函数定义的一般形式 函数名（） 类型 函数名（） { 说明部分； 说明部分； 语句 }
例2： main( ) { print_message( ); } void print_message( ) { printf(“I stand for peace”); }
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模块化程序设计是把一个大的程序按功能进行分 解，由于分解后的各模块较小，因此容易实现， 也容易调试。 1．按功能划分模块 ． 划分模块的基本原则是：各模块都要易于理解， 功能尽量单一，模块间的联系尽量少。满足这 些要求的模块具有以下优点： （1）模块间的接口关系简单，这种程序可读 性和可理解性较强。 （2）需要修改某一功能时，只涉及到一个模 块，不会影响到其他模块。 （3）脱离程序的上、下文也能单独验证一个 模块的正确性。 （4）扩充或建立新系统时，可充分利用已有 4 的模块。
参数的传递的方式
（1） 值传递方式（传值）：将实参单向传递给 形参的一种方式。 （2） 地址传递方式（传地址）：将实参地址单 向传递给形参的一种方式。
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值传递举例)： 例(值传递举例 ： 值传递举例
调用
main( ) 函数声明 { int a=3, b=5; void swap( int , int ); swap (a, b); 函数调用 printf(“a=%d, b=%d\n”, a, b); } void swap (int x, int y) 函数定 { int temp; 义 temp=x； x=y； y=temp; printf(“x=%d , y=%d \n”, x, y); }
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2、C语言函数的分类 、 语言函数的分类 （1）从用户使用的角度来分类： ）从用户使用的角度来分类： 库函数。它是由编译系统提供的， ①库函数。它是由编译系统提供的，用户不必定义可 以直接使用的函数。 以直接使用的函数。 ②用户自己定义的函数。是用户自己设计的，用来实 用户自己定义的函数。是用户自己设计的， 现用户指定的功能。 现用户指定的功能。 （2）从函数完成的任务来分类： ）从函数完成的任务来分类： ①有返回值函数。该类函数在结束时，将计算结果返 有返回值函数。该类函数在结束时， 回到主调函数。 回到主调函数。 无返回值函数。该类函数运行结束时， ②无返回值函数。该类函数运行结束时，没有数据返 回到主调函数，它只是完成某一种操作。 回到主调函数，它只是完成某一种操作。 （3）从函数的表示形式来分类： ）从函数的表示形式来分类： 无参函数。主调函数没有将数据传递给被调函数， ①无参函数。主调函数没有将数据传递给被调函数， 一般用来完成某一操作。 一般用来完成某一操作。无参函数可以带回或不带回 函数值到主调函数。 函数值到主调函数。 有参函数。调用该类函数时， ②有参函数。调用该类函数时，在主调函数和被调函 数之间有数据传递。 数之间有数据传递。主调函数可以将数据传递给被调 函数使用， 函数使用，被调函数的计算结果也可以带回主调函数 使用。 使用。
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3. 定义空函数 在程序设计中有时会用到空函数，它的形式为： 类型 函数名（）{ } 如：void dump( ) {；} 调用此函数时，不做任何操作，ห้องสมุดไป่ตู้有实际作用。 但是可以表明这里要调用一个函数，等以后扩 充函数功能时补充上。
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7.3 函数的参数和函数的值
一、形式参数和实际参数 在调用函数时，大多数情况下，主调函数和被调 函数之间有数据传递关系。这就是前面提到的 有参函数。在定义函数时，函数名后面的括号 中的变量称为“形式参数”，简称“形参”。 在调用函数时，主调函数名后面括号中的参数 （可以是一个表达式）称为“实际参数”，简 称“实参”。
（3）形参表列，是写在圆括号中的一组变量名， 如果“形参列表”中有多个形式参数，则它们 之间要用“，”分开。现常用的形式为把形参 类型说明放在形参表列中直接定义，如： int max(int x,int y) 相当于：int max(x,y) int x,y; （4）函数体，用花括号{ }括起的部分，函数体 是由说明部分和语句部分组成。
例1:求三个数最大值 求三个数最大值
int max(int u,int v,int w) { int m; m=u>v?u:v; 函数定义 (u,v,w 是形参 是形参) m=m>w?m:w; return m; } main() { 函数调用 int a=2,b=3,c=1,z; (a,b,c 是实参) 是实参 z=max(a,b,c); printf("the maxnum is %d",z); }
图 7.1 按层次调用模块
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前面章节介绍的所有程序都是由一个主函数 main组成的 组成的。 main组成的。程序的所有操作都在主函数中完 成。 事实上， 语言程序可以包含一个main 函数， main函数 事实上 ， C 语言程序可以包含一个 main 函数 ， 也可以包含一个main函数和若干个其它函数。 main函数和若干个其它函数 也可以包含一个main函数和若干个其它函数。
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函数的特点: 函数的特点
可以提高程序设计效率 降低程序设计的难度 将一个复杂的程序按其功能分成若干个功能相 对独立的模块,然后分别对功能相对单一的各个 模块进行设计实现. 一个模块对应一个函数,再由main()函数实现总 体控制,形成一个有机的整体.
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7.2 函数的定义
一、C语言函数的概念及分类 语言函数的概念及分类 1、C语言函数的概念 、 语言函数的概念 函数”是从英文function翻译过来的，function的意 翻译过来的， “函数”是从英文 翻译过来的 的意 思既是“函数” 也是“功能” 从本质上来说， 思既是“函数”，也是“功能”。从本质上来说，函数 就是用来完成一定的功能。这样， 就是用来完成一定的功能。这样，对函数的概念就很好 理解了，所谓函数名就是给该功能起一个名字。 理解了，所谓函数名就是给该功能起一个名字。如果该 功能是用来实现数学运算的，就是数学函数。 功能是用来实现数学运算的，就是数学函数。在C语言 语言 中，往往把程序需要实现的一些功能分别编写为若干个 函数，然后把它们有机组合成一个完整的程序。 函数，然后把它们有机组合成一个完整的程序。