C语言 第七章 函数

一、函数引入

例：微信红包排序

主要功能：输入N个红包金额，输出N个红包，N个红包按照金额排序，输出排序后的N个红包。

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

问题：

解决的方法：用模块化程序设计的思路

（源代码）

主函数与程序模块之间的关系

二、函数基础知识

（一）库函数和自定义函数

C系统中函数分为两大类，分别是库函数（标准函数）和自定义函数。

1.库函数

常见的头文件

2.自定义函数

注意

（二）函数定义

1.为什么要定义函数

2.定义函数的方法

说明

例：用函数实现微信红包排序程序代码

（源代码）

（运行结果截图）

3.编程经验

4.常见错误

（三）函数声明

说明

三、函数的调用和返回

（一）函数的调用

1.函数调用格式

说明

函数调用形式

（1）函数调用语句

例

（2）函数表达式

（3）函数参数

（二）return语句和函数类型

return语句的一般格式

说明

例：用二分法查找一个红包

问题分析

编程思路

（源代码）

（运行结果截图）

说明：本例使用两个return语句，返回不同情况

常见编程错误：对于数组作为形参，注意数组起点下标是0，不是1.所以返回位置是从0开始的。

编程经验：在编写有返回值函数时，函数最好只有一条return语句，避免出现返回值错误。

四、函数的参数

C语言函数之间有两种传递参数的方法：值传递、地址传递

（一）值传递

例1：计算排列数Pnm

问题分析

（源代码）

运行过程

（运行结果截图）

说明

编程经验

（二）地址传递

例：从键盘输入两个数，调用函数将两个数交换

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

说明

常见编程错误

编程经验

（三）数组作函数参数

例：编写程序，接受用户输入的一行字符（不超过80个字符），将其中出现字母转成大写字母，其它字符不变。

方法一：数组元素作参数

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

方法二：数组名作参数

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

运行过程

·在函数transform执行时，通过实参地址数据的传递，形参被临时分配内存单元。

·在函数transform执行时，将数组ptr内字符小写字母转换成大写字母。

·函数调用结束时，形参分配空间被收回

说明

常见编程错误

编程经验

五、函数的嵌套和递归

（一）函数的嵌套调用

执行过程

例：输入4个整数，用函数的嵌套调用找出其中最大的数

编程思路

（源代码）

（运行结果截图）

（二）函数的递归调用

在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数的递归调用。

1.直接递归

2.间接递归

注意

在写递归程序中，一定要有递归结束条件，应使用if语句控制结束调用，否则，无限制递归，终将使栈内存空间溢出。

例：计算某个整数的阶乘

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

执行流程

常见编程错误

编程经验

六、变量和函数的作用域

（一）全局变量与局部变量

1.全局变量

说明

2.局部变量

说明

C语言中允许在函数或程序块内定义与全局变量重名的变量。在不同的作用域内，允许对某个变量进行重新定义。

例：10个职工的年龄存放在一维数组，写一个函数求职工的最大年龄、最小年龄和平均年龄。

问题分析

（源代码）

（运行结果截图）

编程经验

·建议不在必要时不要使用全局变量

·编程时提倡多使用局部变量

（二）变量的存储类别

动态存储方式与静态存储方式

从变量的作用域的角度来观察，变量可以分为全局变量和局部变量。

从变量值存在的时间（即生存期）观察，变量的存储有两种不同的方式：静态存储方式和动态存储方式。

静态存储区：全局变量和局部static变量存放在静态存储区中。

程序开始执行时给全局变量和局部static分配存储区，程序执行完毕就释放。在程序执行过程中占据固定的存储单元。

动态存储区：

（1）函数形式参数

（2）函数中定义的没有用关键字static声明的变量

（3）函数调用时的现场保护和返回地址等存放在动态存储区

函数调用开始时分配，函数结束时释放。在程序执行过程中，这种分配和释放是动态的。

局部变量的存储类别

每一个变量和函数都有两个属性：数据类型和数据的存储类别。

存储类别包括：自动的、静态的、寄存器的、外部的。

根据变量的存储类别，可以知道变量的作用域和生存期。

1.自动变量（auto变量）

2.静态局部变量（static局部变量）

auto类型变量和static类型变量的区别

注意：若非必要，不要多用静态局部变量

3.寄存器变量（register变量）

全局变量的存储类别

全局变量都是存放在静态存储区中的。因此它们的生存期是固定的，存在于程序的整个运行过程。

一般来说，外部变量是在函数的外部定义的全局变量，它的作用域是从变量的定义处开始，到本文件的末尾。在此作用域内，全局变量可以为本文件中各个函数所引用。

1.在一个文件内扩展外部变量的作用域

例：调用函数，求三个整数中的大者。

编程思路

（源代码）

（运行结果截图）

2.将外部变量的作用域扩展到其他文件

例：给定b的值，输入a和m，求a*b和am的值

编程思路

（源代码）

（运行结果截图）

3.将外部变量的作用域限制在本文件中

说明

用static声明一个变量的作用

注意

（三）内部函数和外部函数

函数按其存储类别可以分为两类：内部函数和外部函数

1.内部函数

内部函数的作用域只限于定义它的文件，在同一个程序的不同文件中可以有相同命名的函数，它们互不干扰，提高了程序的可靠性。

2.外部函数

如果定义时没有声明函数的存储类型，系统默认为extern型。

例：输入一个字符，将字符串中该字符删去。用外部函数实现。

编程思路

（源代码）

（运行结果截图）

编程经验

七、综合示例

例：微信红包管理系统

主要功能

问题分析

流程图

（源代码）

（运行结果截图）

八、函数常见错误

例1：编写函数实现两个整数之和

问题：定义函数时，函数头后面多加了分号

修改后

例2：编写函数实现两个整数的最大值

问题：定义函数时，形参前没写类型

修改后

例3：编写函数求10个红包的平均值

问题：调用函数前没声明函数

修改后

例4：编写函数实现指定整数的阶乘

问题：调用函数时实参前面多加类型

修改后

例5：编写函数对10个红包排序

问题：数组名作形式参数时，缺[ ]或多维数组缺第一维之后的维度大小

问题：数组名作实在参数时，多谢了下标

修改后

例6：编写函数交换两个整数

问题：调用函数时实在参数必须是变量的地址，数组名或指针类型

修改后

该文章属于个人课后学习笔记，内容来源于知到智慧树共享课-C语言程序设计（上海电力大学）。