辅导5-函数
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函数一、函数的定义1、函数概念的引入1)举例：计算圆面积的c程序#i n c l u d e<s t d i o.h>v o i d m a i n(){d o u b l e r=5.0;d o u b le a r e a=3.14159*r*r;p r i n t f(”圆面积为：%f\n”,a r e a);}抽取计算圆面积的算法作为独立程序段，程序可改为：1.#i n c l u d e<s t d i o.h>2.d o u b l e C a l A r e a()//2~6行是C a l A r e a函数功能的描述（定义）3.{d o u b l e r=5.0;//这个函数只能计算半径为5的圆的面积4.d o u b l e a r e a=3.14159*r*r;5.r e t u r n a r e a;6.}7.v o i d m a i n()8.{d o u b l e a r e a=C a l A r e a();//执行C a l A r e a函数9.p r i n t f(”圆面积为：%f\n”,a r e a);10.}修改C a l A r e a()函数，使半径的值由主函数决定1.#i n c l u d e<s t d i o.h>2.d o u b l e C a l A r e a(d o u b l e r)//r为函数C a l A r e a的形式参数3.{d o u b l e a r e a=3.14159*r*r;4.r e t u r n a r e a;5.}6.v o i d m a i n()7.{d o u b l e a r e a=C a l A r e a(5);//5为函数C a l A r e a的实在参数8.p r i n t f(”圆面积为：%f\n”,a r e a);9.}修改主函数，使程序可以计算半径不同的圆的面积1.#i n c l u d e<s t d i o.h>2.d o u b l e C a l A r e a(d o u b l e r)//r为函数C a l A r e a的形式参数3.{d o u b l e a r e a=3.14159*r*r;4.r e t u r n a r e a;5.}6.v o i d m a i n()7.{d o u b l e r a d i u s;8.p r i n t f(”请输入半径”);9.s c a n f(“%f”,&r a d i u s);10.d o u b l e a r e a=C a l A r e a(r a d i u s);//r a d i u s为函数的实在参数11.p r i n t f(”圆面积为：%f\n”,a r e a);12.}2)函数的作用●降低难度及复杂度，实行分工合作，各尽其职●便于进行分级管理，简化程序设计3)Ｃ程序的执行总是从m a i n()开始，最后总是在m a i n()结束（不论m a i n()的位置）程序结束2、函数的定义1)定义格式返回类型函数名（形参表）{函数体}d o u b le A r e a(d o u b l e r){r e t u r n3.1415*r*r;}2)函数参数●含义：是函数完成功能所需要的输入信息●参数类型：形式参数实在参数●组成：形式参数：类型参数1，类型参数2，……，类型参数n实在参数：参数1，参数2，…，参数n3)返回类型●含义：函数运行结束返回一个结果值，该值的数据类型●类型包括：除数组外所有数据类型（默认类型为i n t）4)函数体●含义：是函数功能的实现（描述）●组成：语句5)函数的类型●无参函数/有参函数无参函数类型函数名（）{函数体}有参函数类型函数名（形参表）{函数体}●无返回值/有返回值无返回值v o i d函数名（形参表）{……r e t u r n;}或v o i d函数名（形参表）{…}有返回值返回值类型函数名（形参表）{……r e t u r n表达式;}3、空函数1)含义：函数体为空的函数2)意义：增加程序的可读性，便于程序的扩充4、r e t u r n语句1)格式：r e t u r n表达式为可选项2)作用：●终止当前函数的执行，返回主调函数●向主调函数返回一个值5、函数原型1)前提：所有标识符都必须遵循“先说明，后使用”的原则。
2)结论：因此在函数的调用前，必须有函数的说明。
3)函数原型与函数定义的区别●函数定义——定义性说明“从无到有”——提供函数的所有信息●函数原型——参考性说明“提供函数调用所需的接口信息”●定义只能有一次，但声明可以多次出现4)函数原型语句的格式：返回类型函数名（形参表）；5)函数能正确调用的条件：函数的定义位于调用之前或函数的原型位于调用之前6)必须使用函数原型的情况●多文件程序●函数递归调用●使用库函数二、函数调用1、函数的调用1)调用格式：函数名（实参表）；实参出现在主调函数中形参出现在被调函数中2)注意：●实参与形参的个数要相同，类型要一致（兼容），且一一对应●常量形参（c o n s t）:函数体中不能改变该形参的值。
3)调用方式：作为表达式(必须是有返回值的函数)/作为语句调用2、调用过程1)参数传递2)执行函数体3)函数返回3、参数传递机制（赋值）1)传值调用形式 对应关系实参 表达式(有确定值) 值形参 变量(存储单元) 变量2) 传地址调用形式 对应关系实参 变量的地址 地址 形参 变量 指针● 数组名作为实参传递的是数组的首地址。
三、 程序运行时的内存分布● 程序运行时的内存分布程序的源代码(系统支配的空间)全局变量和静态变量(系统支配的空间)由程序控制，可在运行中由语句动态分配（malloc ）及回收（free ）被调用的函数信息，局部变量 (程序支配的空间) 注：红色为数据区，在全局数据区的数据，若没初始化，自动取值为0； 堆、栈区的数据，若没初始化，其值为随机值。
四、函数调用的实现机制1、函数调用时系统执行的操作：●建立被调用函数的栈空间●保护断点（主调函数的运行状态、返回地址）●参数传递●被调用函数取得程序的控制权2、函数执行结束后系统执行的操作：●若有返回值，将它存到一个临时的空间●恢复断点（主调函数的运行状态、返回地址）●释放相应（调用函数所占）的栈空间●继续执行主调函数五、作用域1、作用域：标识符在程序中起作用（能被使用）的范围●全局作用域：始于声明点，终于程序（程序中一般都含有多个.c p p）的结束。
●文件作用域（s t a t i c）：始于声明点，终于本文件（.c p p）结束处●局部（块）作用域：始于声明点，终于“块”结束处2、存储属性：1)静态:全局变量、s t a t i c变量2)动态：堆变量、自动变量、函数的形参、寄存器变量3、变量的作用域1)全局变量：在函数之外定义●无限制：可供程序中的所有函数使用●有限制：文件域变量--只供本文件中的所有函数使用2)局部变量：在复合语句内定义，仅能在该复合语句内使用3)覆盖问题：●内层的同名变量总是覆盖外层的同名变量●作用域小覆盖作用域大的4)归纳4、生命期（生存期）：标识符存在（创建到删除之间）的时间。
●静态生命期：全局变量、静态变量、常量特点：编译时分配空间，程序运行结束才释放空间●动态生命期：非静态的局部变量——栈区中的变量特点：在函数调用时分配存储单元，函数结束就释放空间 动态生命期：使用m a l l o c()等函数分配空间的变量特点：程序运行中随时根据需要申请分配空间、释放空间（f r e e）5、举例：例1：#i n c l u d e"s t d i o.h"v o i d f u n(i n t,i n t);v o i d m a i n(){i n t a,b;//这个a,b是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到m a i n结束（}）a=5;b=8;f u n(a,b);p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}v o i d f u n(i n t a,i n t b)//这个a,b是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（））{i n t c;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（}）c=a;a=b;b=c;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}f u n也可写成：v o i d f u n(i n t x,i n t y)//这个x,y是局部变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（}）{i n t c;//c是局部变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（）}c=x;x=y;y=c;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",x,y);}例2：t e s t6_8_2.c:#i n c l u d e"s t d i o.h"v o i d f u n();i n t a,b;//这个a,b是外部（全局）变量，有效范围（作用域）在此处开始到t e s t6_8_2.c文件的最后一行v o i d m a i n(){a=5;b=8;f u n();p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}v o i d f u n(){i n t c;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（}）c=a;a=b;b=c;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}例3：程序1：a.c#i n c l u d e"s t d i o.h"v o i d f u n();i n t a,b;//这个a,b是外部（全局）变量，有效范围（作用域）在此处开始到程序结束v o i d m a i n(){a=5;b=8;f u n();p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}程序2：b.ce x t e r n i n t a,b;//两个函数不在同一个程序中，要使用其他程序中定义的外部（全局）变量，需要做出声明v o i df u n(){i n t c;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（}）c=a;a=b;b=c;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}例4：程序1：a.c#i n c l u d e"s t d i o.h"v o i d f u n();s t a t i c i n t a,b;//这个a,b是静态外部（全局）变量，有效范围（作用域）限制在a.c中v o i d m a i n(){a=5;b=8;f u n();p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);f u n();p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}程序2：b.ce x t e r n i n t a,b;//虽然做出声明，但无法使用a.c中定义的静态外部变量v o i d f u n(){i n t c;//c是内部（局部）变量，有效范围（作用域）在此处开始到f u n结束（}）c=a;a=b;b=c;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}例5：#i n c l u d e"s t d i o.h"i n t a,b;//这个a,b是外部（全局）变量，初始值为0，它们的作用范围是整个程序v o i d f u n();v o i d m a i n(){i n t a,b;//这个a,b是内部（局部）变量，初始值为随机值b=8;//当外部变量和内部变量作用范围重合时，内部起作用f u n();p r i n t f("主函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);//在m a i n范围中，局部变量a,b起作用}v o i d f u n(){a++;b--;p r i n t f("f u n函数中：a=%d,b=%d\n",a,b);}例6：#i n c l u d e"s t d i o.h"v o i d f u n();v o i d m a i n(){i n t i;f o r(i=1;i<=5;i++)f u n();}v o i d f u n(){i n t a=0;//a是内部（局部）变量，每次调用f u n函数，a重新分配空间s t a t i c i n t b=0;//b是静态内部（局部）变量，它的值一直保留到程序结束a++;b++;p r i n t f("a=%d,b=%d\n",a,b);}//a和b的作用范围只在f u n函数中六、函数的递归调用1、递归调用的含义：直接或间接地调用函数本身。
