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第9章 函数
** 大型程序一般会被分为若干个程序模块#xff0c;每个模块实现一个特定功能 。C语言中#xff0c;由函数实现子程序#xff0c;由子程序实现模块功能。本章致力于使读者了解函数的概念#xff0c;掌握函数的定义及调用方式#xff1b;了解内部函数和外部…**
第9章 函数
** 大型程序一般会被分为若干个程序模块每个模块实现一个特定功能 。C语言中由函数实现子程序由子程序实现模块功能。本章致力于使读者了解函数的概念掌握函数的定义及调用方式了解内部函数和外部函数的作用范围能区分局部变量和全局变量的不同最后能将函数应用于程序中将程序分成不同的功能模块。本章的知识架构及重难点如下
9.1 函数概述
构成C程序的基本单元是函数函数中包含着程序的可执行代码。每个C程序的入口和出口都位于main函数中但并不需要把所有指令都放在main函数中。一般的做法是将程序划分成若干个模块每个模块完成一部分功能不同的程序模块可以由不同的人来完成从而提高软件开发的效率。这就好比是盖楼房一栋摩天大楼是不可能靠一个人完成的而要靠多部门、多工种之间协力完成。通常是有一个总工程师在他的指挥下有部门运输建筑材料有部门建造楼房主体还有部门粉刷内外墙涂料。编写程序的道理与盖楼是一样的主函数就像总工程师一样控制着整体程序的推进和执行其中定义的其他函数就好比参与盖楼的多个部门或工种他们要通过某种调度函数调用才能完成特定的功能。主函数可以调用其他函数其他函数间也可以相互调用。函数可以有参数和返回值通过它们实现数据间的传递。在主函数中调用其他函数这些函数执行完毕之后会返回main函数中。通常把这些被调用的函数称为下层函数。函数调用发生时立即执行被调用的函数而调用者则进入等待的状态直到被调用函数执行完毕。【例9.1】编写3个函数做饭钓鱼写诗在本实例中定义3个函数来完成做饭、钓鱼、写诗等待定的功能然后在主函数中调用它们。为了简化函数的功能这里只让其输出一条提示信息。读者可通过本实例对函数有一个直观的认识。在分析本实例之前我们先来了解一下什么是C程序源文件、库函数和用户自定义函数。 ☑源文件由一个或者多个函数组成。C语言以源程序为单位进行编译而不是以函数为单位进行编译。 ☑库函数由C语言系统提供用户无须定义调用前也不必做类型说明但需要在程序开始部分包含有该函数原型的头文件。例如要使用能在控制台显示信息的printf函数需在程序开始时包含stdio.h头文件要使用字符串操作函数strlen、strcmp等时需在程序开始时包含string.h头文件。 ☑用户自定义函数用户编写的用来实现特定功能的函数。例如Cook、Fish和Poem函数都是自定义函数。 在本例程序中首先包含了stdio.h头文件然后声明了3个自定义函数最后在主函数main中调用了这3个函数。在主函数main外可以看到这3个函数的定义。 运行程序显示效果如下图所示。
编程训练 训练1盖楼房 编写3个函数分别实现搬运建筑材料、建造楼房主体、粉刷内外墙功能并在主函数中调用这3个函数。输出结果如下
执行搬运功能
执行建造功能
执行粉刷功能训练2写情书 定义一个函数内定为一封情书在主函数中调用该函数将情书内容展示出来。运行结果如下
人生最美好的是相遇
我一生最奢侈的事
就是途中与你相遇
然后相濡以沫共闻花香有生之年
只诉温暖不言歾倾心相遇安暖相陪9.2 函数的定义和声明
C语言的库函数可以直接调用如printf输出函数。而自定义函数则必须由用户进行定义确定其要实现的功能这样才能被其他函数调用。 **
9.2.1 函数的定义
** 一个函数应包括函数头和函数体。定义一个函数的语法格式如下 首先来看一段代码然后通过分解了解函数的构成。 1.函数头 函数头是函数的入口标志着一段函数代码的开始。函数头包括返回值类型、函数名和参数列表3个部分如下图所示。 ☑返回值类型函数返回值的类型必须是C语言中的某个数据类型。这里函数的返回值将是一个int型值。 ☑函数名函数的标识符在一个C程序中应保持唯一。因为是标识符所以函数名要遵守标识符命名规则。这里函数名是AddTwoNumber,可以推测出该函数的功能是两数相加求和。 ☑参数列表调用函数时用于将主调函数中的实际参数复制到该列表对应的形式参数中。可以没有参数也可以有多个参数。这里定义了两个int变量表示要相加的两个数。
2.函数体
函数体位于函数头的下方位置由一对大括号括起来大括号决定了函数体的范围。函数要实现的特定功能都是在函数体部分通过代码语句完成的最后通过return语句返回实现的结果。 在上面的代码中函数体内首先定义了一个int型变量用来保存加法的计算结果之后利用传递进来的参数进行加法操作并将结果保存在result变量中最后函数要将所得到的结果进行返回。通过这些语句的操作实现了求解两数和的特定功能。 在定义函数时会出现以下几种特殊的情况。 ☑无参函数没有参数列表的函数。如例9.1中的Cook、Fish、Poem都是无参函数。 ☑空函数没有任何内容也没有什么实际功能的函数。空函数的形式如下
类型说明符 函数名()
{
}实际开发中有时某个函数还未编好或者后续要拓展某个函数这时就会先用一个空函数代替先占个位置待后续时机成熟再用编好的函数取代它。 注意C语言中函数的定义是互相平行、独立的。也就是说函数体内不能再包含其他函数的定义。例如下面的代码是错误的
int main()
{void Display() /*错误不能在函数体内定义另一个函数*/{printf(I want to show the Nesting function);}return 0;
}这里主函数main中定义了一个Display函数目的是输出一句提示。由于C语言不允许进行嵌套定义因此编译时会出现如图9.3所示的错误提示。 9.2.2 函数的声明
在程序中编写函数时要先对函数进行声明再对函数进行定义。函数定义是为了让编译器知道函数的功能 而函数声明是为了让编译器预先知道有这么一个函数以及函数的名称、参数、返回值类型等信息。
函数声明的一般形式如下返回值类型 函数名参数列表;要注意的是函数声明语句的最后要用分号;作为结尾。例如声明一个函数的代码如下
Int ShowNumber(int iNumber);【例9.2】交换两个数值通过本实例了解函数声明与函数定义的位置及其在程序中的作用。
1观察上面的程序可以看到在main函数的开头先进行了exchange函数的声明声明的作用是告知其函数将在后面进行定义。 2在main函数体中首先定义两个整型变量a、b,之后输出一条提示消息然后调用exchange函数。 3在main函数的定义之后可以看到exchange函数的定义功能是实现两个数的数值互换。 运行程序结果如下图所示。 注意如果先定义函数再调用函数则不再需要进行函数声明此时函数定义已经包含了函数声明的作用。
编程训练 训练3输出谚语 编写一个程序输出“最大的挑战和突破在于用人而用人最大的突破是信任人”。运行效果如下 ; 语句调用Minus函数这里9和4这实际参数调用函数后将用4代替iNumber1,用9代替iNumber2因此Minus函数实际执行的运算的是9-4。 注意函数参数可以是常量、变量、数组、指针等也可以是表达式。
9.3.2 数组作函数参数
1.数组元素作为函数参数
【例9.3】输出数组元素 定义一个数组并为其赋值然后将数组元素作为函数实参进行传递。自定义函数体中形参得到实参传递的数值后将其显示输出。 1首先进行函数声明在主函数main中定义一个整型数组和一个整型变量i。 2使用for循环语句对数组中的元素依次赋值在这里变量i既是循环条件也是引用数组元素的下标。 3通过for循环语句调用ShowMember函数显示数据。 运行程序显示效果如上图所示。 **
2.数组名作为函数参数
** C语言中数组名表示的是数组中第一个元素的地址 。因此当数组名作为函数实参时传递的是数组的地址。这点和数组元素做实参时是不一样的注意体会其不同。 【9.4】数组名作为函数参数 在本实例中使用数组名作为函数的实参和形参实现数组的赋值和输出。 1首先对Evaluate函数和Display函数进行声明在声明语句中可以看到数组名作为形参。 2在主函数main中定义一个具有10个元素的整型数组iArray。 3调用Evaluate函数数组名iArray作为函数实参传递的是数组的地址。在Evaluate函数中使用数组iArrayName作为形参接受对应的地址空间并对数组进行赋值操作。 4调用Display函数将数组输出可以看到在函数参数中使用的也是数组名称。运行程序显示效果如上图所示。
