1主要內(nèi)容6.1函數(shù)的定義與返回值6.2函數(shù)的調(diào)用6.3變量的作用域與生存期6.4函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞6.5嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用2學習目標掌握函數(shù)的定義和類型。掌握函數(shù)的調(diào)用。了解變量的存儲域和生存期。了解變量的存儲類別。掌握函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞。掌握函數(shù)的嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用。36.1函數(shù)的定義和返回值6.1.1函數(shù)的定義

函數(shù)定義的傳統(tǒng)形式是：類型標識符函數(shù)名(形式參數(shù)表)形式參數(shù)說明{內(nèi)部數(shù)據(jù)說明語句}intsum(x,y)intx,inty;{intz;z=x+y;returnz;}4現(xiàn)代格式是：類型標識符函數(shù)名(形參說明形參1，形參說明形參2，……){內(nèi)部數(shù)據(jù)說明語句}intsum(intx,inty){intz;z=x+y;returnz;}56.1.2函數(shù)的返回值

函數(shù)的值是指函數(shù)被調(diào)用之后，執(zhí)行函數(shù)體中的程序段所取得的并返回給主調(diào)函數(shù)的值，例如調(diào)用正弦函數(shù)取得正弦值。函數(shù)的值只能通過return語句返回主調(diào)函數(shù)。return語句的一般形式為：return表達式；或者為：return(表達式)；該語句的功能是計算表達式的值，并返回給主調(diào)函數(shù)。在函數(shù)中允許有多個return語句，但每次調(diào)用只能有一個return語句被執(zhí)行，因此只能返回一個函數(shù)值。

6函數(shù)定義及返回值舉例。#include<stdio.h>floatsum(floatx,floaty){floatz;z=x+y;return(z);}voidshow(){printf("\nfinish");}main(){floata,b,c;printf("pleaseinputxandy:");scanf("%f,%f",&a,&b);c=sum(a,b);printf("sumis%f",c);show();}運行時輸入1.0，2.0并回車，可得到結(jié)果：sumis3.000000finish76.1.3函數(shù)的分類

（1）從函數(shù)定義的角度看，函數(shù)可分為庫函數(shù)和用戶定義函數(shù)兩種。1）庫函數(shù)。2）用戶定義函數(shù)。（2）從函數(shù)有無返回值看，又可把函數(shù)分為有返回值函數(shù)和無返回值函數(shù)兩種。1）有返回值函數(shù)。2）無返回值函數(shù)。（3）從主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間數(shù)據(jù)傳送的角度看又可分為無參函數(shù)和有參函數(shù)兩種。1）無參函數(shù)。2）有參函數(shù)。86.2函數(shù)的調(diào)用6.2.1函數(shù)的調(diào)用

1．函數(shù)的調(diào)用形式在C語言中，有參函數(shù)調(diào)用的一般形式如下：函數(shù)名(實際參數(shù)表)對無參函數(shù)調(diào)用時形式為：函數(shù)名()實際參數(shù)表中的參數(shù)可以是常數(shù)、變量或其他構(gòu)造類型數(shù)據(jù)及表達式。各實參之間用逗號分隔。9（1）函數(shù)表達式。函數(shù)作為表達式中的一項出現(xiàn)在表達式中，以函數(shù)返回值參與表達式的運算。這種方式要求函數(shù)是有返回值的。例如：z=sum(x,y)是一個賦值表達式，把sum的返回值賦予變量z。（2）函數(shù)語句。函數(shù)調(diào)用的一般形式加上分號即構(gòu)成函數(shù)語句。例如：printf("%D",a);scanf("%d",&b);都是以函數(shù)語句的方式調(diào)用函數(shù)。（3）函數(shù)實參。函數(shù)作為另一個函數(shù)調(diào)用的實際參數(shù)出現(xiàn)。這種情況是把該函數(shù)的返回值作為實參進行傳送，因此要求該函數(shù)必須是有返回值的。例如：printf("%d",sum(x,y));即是把max調(diào)用的返回值又作為printf函數(shù)的實參使用。

10【例6-2】函數(shù)求值的順序。#include<stdio.h>main(){inti=8;printf("%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i++,i--);}如按照從右至左的順序求值。運行結(jié)果應(yīng)為：8778如對printf語句中的++i，--i，i++，i--從左至右求值，結(jié)果應(yīng)為：9889

112．形式參數(shù)和實際參數(shù)函數(shù)的參數(shù)分為形參和實參兩種。形參出現(xiàn)在函數(shù)定義中，在整個函數(shù)體內(nèi)都可以使用，離開該函數(shù)則不能使用。實參出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)中，進入被調(diào)函數(shù)后，實參變量也不能使用。形參和實參的功能是作數(shù)據(jù)傳送。發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，主調(diào)函數(shù)把實參的值傳送給被調(diào)函數(shù)的形參從而實現(xiàn)主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。實際參數(shù)和形式參數(shù)的關(guān)系可以由下圖形象地說明。main函數(shù)fun函數(shù)x1ab12y2（實參）（形參）12函數(shù)的形參和實參具有以下特點：（1）形參變量只有在被調(diào)用時才分配內(nèi)存單元，在調(diào)用結(jié)束時，即刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此，形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效。函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形參變量。（2）實參可以是常量、變量、表達式、函數(shù)等，無論實參是何種類型的量，在進行函數(shù)調(diào)用時，它們都必須具有確定的值，以便把這些值傳送給形參。因此應(yīng)預(yù)先用賦值、輸入等辦法使實參獲得確定值。（3）實參和形參在數(shù)量上、類型上、順序上應(yīng)嚴格一致，否則會發(fā)生類型不匹配的錯誤。（4）函數(shù)調(diào)用中發(fā)生的數(shù)據(jù)傳送是單向的。即只能把實參的值傳送給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實參。因此在函數(shù)調(diào)用過程中，形參的值發(fā)生改變，而實參中的值不會變化。

136.2.2庫函數(shù)的調(diào)用

1．文件包含對每一類庫函數(shù)，在使用前都應(yīng)該在源程序的開頭包含相應(yīng)的頭文件名。如程序中調(diào)用了字符串函數(shù)，就要在程序調(diào)用之前包含以下命令：#include<string.h>該命令以#include開頭，后面跟相應(yīng)的頭文件名，頭文件名除了可以用尖括號括起來，雙引號也是允許的。#include"string.h"也是正確的。2．庫函數(shù)的調(diào)用形式庫函數(shù)的一般調(diào)用形式是：函數(shù)名(參數(shù)表)庫函數(shù)的調(diào)用可以通過6.2.1節(jié)介紹的三種調(diào)用形式調(diào)用。（1）函數(shù)表達式，例如：y=sin(x);（2）函數(shù)語句，例如：printf("ilikefootball");（3）函數(shù)實參，例如：printf("theresultis%f",sin(x));

146.2.3函數(shù)的聲明以及位置對函數(shù)調(diào)用的影響

1．位置對函數(shù)調(diào)用的影響函數(shù)定義的位置會影響函數(shù)的作用域。一個函數(shù)的作用域是從其定義位置起，直到源程序的末尾。因此，被調(diào)用函數(shù)的定義位置將影響函數(shù)能否被直接調(diào)用。以下幾種情況是可以直接調(diào)用的：如果被調(diào)函數(shù)的返回值是整型或字符型時，可以不對被調(diào)函數(shù)作說明，而直接調(diào)用。這時系統(tǒng)將自動對被調(diào)函數(shù)返回值按整型處理。當被調(diào)函數(shù)的函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前時，在主調(diào)函數(shù)中也可以不對被調(diào)函數(shù)再作說明而直接調(diào)用。對庫函數(shù)的調(diào)用不需要再作說明，但必須把該函數(shù)的頭文件用include命令包含在源文件前部。在其他情況下，如果定義靠前的函數(shù)要調(diào)用位置靠后的函數(shù)，必須對函數(shù)進行函數(shù)的聲明。

152．函數(shù)的聲明所謂函數(shù)的聲明，是指向編譯系統(tǒng)提供函數(shù)必要的信息：函數(shù)名，函數(shù)的類型，函數(shù)參數(shù)的個數(shù)、類型及排列次序，以便編譯系統(tǒng)對函數(shù)的調(diào)用進行檢查。有參函數(shù)聲明的一般形式為：類型標識符函數(shù)名(類型標識符形參1，類型標識符形參2，……)；例如：floatsum(floata,intb){floatc;c=a+b;returnc;}這個函數(shù)定義的聲明為：floatsum(floatx,inty);

166.2.4內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)

一個C程序的各個函數(shù)可以存放在同一個源文件中，也可以分別放在不同的源文件中。C程序中的內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)的區(qū)別就是相對于源文件的“內(nèi)”與“外”。根據(jù)一個C函數(shù)能否被其他源文件中的函數(shù)所調(diào)用，C函數(shù)的存儲類型可分為外部型（extern）和靜態(tài)型（static）兩種，默認的存儲類型為extern。能被其他源文件中的函數(shù)所調(diào)用的函數(shù)，稱為外部函數(shù)；反之，不能被其他源文件中函數(shù)調(diào)用的函數(shù)，稱為內(nèi)部函數(shù)。內(nèi)部函數(shù)可以保證函數(shù)的范圍只局限在本文件之內(nèi)，這樣可以有效避免其他文件中同名函數(shù)的干擾。外部函數(shù)可以讓其他文件在對函數(shù)進行外部聲明后調(diào)用此函數(shù)，這樣就不必在本文件內(nèi)再定義實現(xiàn)相同功能的函數(shù)，從而簡化了程序。

176.3變量的作用域與生存期6.3.1變量的作用域

在討論函數(shù)的形參變量時曾經(jīng)提到，形參變量只在被調(diào)用期間才分配內(nèi)存單元，調(diào)用結(jié)束立即釋放。這一點表明形參變量只有在函數(shù)內(nèi)才是有效的，離開該函數(shù)就不能再使用了。這種變量有效性的范圍稱為變量的作用域。不僅對于形參變量，C語言中所有量都有自己的作用域。變量說明的方式不同，其作用域也不同。C語言中的變量按作用域范圍可分為兩種，即局部變量和全局變量。186.3.2局部變量與全局變量

1．局部變量局部變量也稱為內(nèi)部變量。局部變量是在函數(shù)內(nèi)進行定義說明的。其作用域僅限于函數(shù)內(nèi)，離開該函數(shù)后再使用這種變量是非法的?！纠?-3】局部變量的作用域。#include<stdio.h>intf1(inta,intb){intc;c=a+b;returnc;}intf2(intx,inty){intz;z=x*y;returnz;}main(){intm,n;m=f1(3,4);n=f2(3,4);printf("m=%d,n=%d",m,n);}在函數(shù)f1內(nèi)定義了三個變量，a，b為形參，c為一般變量。在f1的范圍內(nèi)a，b，c有效，或者說a，b，c變量的作用域限于f1內(nèi)。同理，x，y，z的作用域限于f2內(nèi)。m，n的作用域限于main函數(shù)內(nèi)。

192．全局變量全局變量也稱為外部變量，它是在函數(shù)外部定義的變量。它不屬于哪一個函數(shù)，而屬于一個源程序文件。其作用域是整個源程序。在函數(shù)中使用全局變量，一般應(yīng)作全局變量說明。只有在函數(shù)內(nèi)經(jīng)過說明的全局變量才能使用。全局變量的說明符為extern。但在一個函數(shù)之前定義的全局變量，在該函數(shù)內(nèi)使用可不再加以說明。【例6-5】輸入一個立方體的長、寬、高，計算立方體的體積和三個面的面積。#include<stdio.h>floats1,s2,s3;floatvs(floata,floatb,floatc){floatv;v=a*b*c;s1=a*b;s2=b*c;s3=a*c;returnv;}main(){floatv,l,w,h;printf("\inputlength,widthandheight\n");scanf("%f,%f,%f",&l,&w,&h);v=vs(l,w,h);printf("v=%fs1=%fs2=%fs3=%f\n",v,s1,s2,s3);}輸入：1.0，2.0，3.0結(jié)果為：vs=6.000000s1=2.000000s2=6.000000s3=3.000000

206.3.3變量的生存期

變量在調(diào)用時必須分配內(nèi)存單元（或寄存器），所以變量就有生存時間的問題。變量什么時候分配內(nèi)存單元（或寄存器），什么時候釋放內(nèi)存單元（或寄存器），都是值得考慮的問題。這樣就引入了變量的生存期的概念。變量從開始分配內(nèi)存單元（或寄存器）到釋放所分配的內(nèi)存單元（或寄存器）的期間被稱為變量的生存期。變量按其生存期可分為動態(tài)存儲變量和靜態(tài)存儲變量。

216.3.4動態(tài)存儲變量與靜態(tài)存儲變量

靜態(tài)存儲變量通常是在變量定義時就分配好存儲單元并一直保持不變，直至整個程序結(jié)束。全局變量即屬于此類存儲方式。動態(tài)存儲變量是在程序執(zhí)行過程中，使用它時才分配存儲單元，使用完畢立即釋放。典型的例子是函數(shù)的形式參數(shù)，在函數(shù)定義時并不給形參分配存儲單元，只是在函數(shù)被調(diào)用時，才予以分配，調(diào)用函數(shù)完畢立即釋放。如果一個函數(shù)被多次調(diào)用，則反復(fù)地分配、釋放形參變量的存儲單元。從以上分析可知，靜態(tài)存儲變量是一直存在的，而動態(tài)存儲變量則時而存在時而消失。

226.3.5變量的存儲類型

存儲屬性registerautoexternstatic存儲位置寄存器內(nèi)存作用域局部全局局部或全局生存期動態(tài)存儲靜態(tài)存儲231．自動變量autoauto存儲類型是C語言程序中使用最廣泛的一種類型。C語言規(guī)定，函數(shù)內(nèi)凡未加存儲類型說明的變量均視為自動變量，即自動變量可省去說明符auto。例如：{inti,j,k;charc;……}等價于：{autointi,j,k;autocharc;……}242．寄存器變量register當對一個變量頻繁讀寫時，必須反復(fù)訪問內(nèi)存儲器，從而花費大量的存取時間。為此，C語言提供了另一種變量，即寄存器變量。這種變量存放在CPU的寄存器中，使用時，不需要訪問內(nèi)存，而直接從寄存器中讀寫，這樣可提高效率。寄存器變量的說明符是register。對于循環(huán)次數(shù)較多的循環(huán)控制變量及循環(huán)體內(nèi)反復(fù)使用的變量均可定義為寄存器變量。寄存器變量應(yīng)用舉例。#include<stdio.h>main(){registeri,s=0;for(i=1;i<=100;i++)s=s+i;printf("s=%d\n",s);}253．外部變量extern在一個文件中，定義在所有函數(shù)之外的變量稱為外部變量。在前面介紹全局變量時已介紹過外部變量，這里再補充說明外部變量的幾個特點。（1）外部變量和全局變量是對同一類變量的兩種不同角度的提法。全局變量是從它的作用域提出的，外部變量是從它的存儲方式提出的，表示了它的生存期。（2）當一個源程序由若干個源文件組成時，在一個源文件中定義的外部變量在其他的源文件中也有效。例如：有一個源程序由源文件F1.C和F2.C組成：F1.Cinta,b;charc;main(){……}F2.Cexterninta,b;externcharc;func(intx,y){……}264．靜態(tài)變量static靜態(tài)變量是靜態(tài)分配的變量，其類型說明符是static。在編譯時，在特定的存儲區(qū)為其分配存儲空間，所分配的存儲空間在程序中自始至終都歸該變量使用。靜態(tài)變量屬于靜態(tài)存儲方式，但是屬于靜態(tài)存儲方式的量不一定就是靜態(tài)變量，例如外部變量雖屬于靜態(tài)存儲方式，但不一定是靜態(tài)變量，必須由static加以定義后才能成為靜態(tài)外部變量，或稱靜態(tài)全局變量。靜態(tài)變量分為靜態(tài)局部變量和靜態(tài)全局變量兩種。

276.4函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞6.4.1參數(shù)的值傳遞方式

參數(shù)的值傳遞方式又稱為數(shù)據(jù)復(fù)制方式，是指實參值本身復(fù)制給被調(diào)用函數(shù)的形參，使形參獲得值?！纠?-9】參數(shù)的值傳遞方式舉例。#include<stdio.h>voidmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;printf("themaxis%d",z);}main(){inta,b;printf("pleaseinputtwonumbers:");scanf("%d,%d",&a,&b);max(a,b);}在此程序中，形參x，y開始并沒有分配內(nèi)存單元，沒有獲得值。直到main函數(shù)調(diào)用max函數(shù)時，才將實參a，b的值賦給x，y，繼續(xù)進行運算。

286.4.2參數(shù)的地址傳遞方式

地址傳遞方式是把地址常量而不是內(nèi)存地址所代表的實際數(shù)據(jù)傳遞給被調(diào)用函數(shù)的形參。這種方式一般以地址常量作形參，如數(shù)組名等。【例6-10】地址傳遞方式舉例。#include<stdio.h>voidswap(int*x,int*y){intaddr;addr=*x;*x=*y;*y=addr;}main(){inta,b;printf("pleaseinputtwonumbers:");scanf("%d,%d",&a,&b);swap(&a,&b);printf("afterswap,a=%d,b=%d",a,b);}此程序的功能是交換兩個變量的值。假如輸入：3,5輸出結(jié)果為：afterswap,a=5,b=3296.4.3函數(shù)返回值方式

有返回值的函數(shù)在調(diào)用后都有一個返回值，這也是數(shù)據(jù)傳遞的一種方式，它和傳遞參數(shù)無關(guān)。函數(shù)的返回值是通過return語句實現(xiàn)的?！纠?-11】函數(shù)返回值方式舉例。#include<stdio.h>voidmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;returnz;}main(){inta,b,c;printf("pleaseinputtwonumbers:");scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("themaxis%d",c);}306.4.4外部變量傳遞方式

外部變量的傳遞方式也是和傳遞參數(shù)無關(guān)的一種方式，它利用了外部變量作用域覆蓋主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)，在主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間任意傳遞數(shù)據(jù)。但是要注意，過多地使用外部變量會降低各個函數(shù)的獨立性，是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計所不提倡的，并且由于很多函數(shù)可以對外部變量進行操作，導(dǎo)致程序容易出錯。【例6-12】外部變量傳遞方式舉例。#include<stdio.h>intc;voidsum(intx,inty){c=x+y;printf("thefirstresultis%d\n",c);}main(){inta=2,b=2;sum(a,b);a=4;c=c+a;printf("thesecondresultis%d",c);}運行結(jié)果為：thefirstresultis4thesecondresultis8316.4.5數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的調(diào)用

【例6-13】數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)調(diào)用舉例。求一個10人的實驗小組的平均成績。#include<stdio.h>floataverage(floatarray[10]){inti;floataver,sum=0;for(i=0;i<10;i++)sum=sum+array[i];aver=sum/10;returnaver;}main(){floataver,grade[10];inti;printf("pleaseinputthegrades:");for(i=0;i<10;i++)scanf("%f",&grade[i]);aver=average(grade);printf("theaveragegradeis%f",aver);}326.5嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用

6.5.1嵌套調(diào)用

調(diào)用a函數(shù)結(jié)束調(diào)用b函數(shù)返回返回main函數(shù)a函數(shù)b函數(shù)33計算12+22+32+…+n2的值。#include<stdio.h>longsquare(longa){longb;b=a*a;returnb;}longsum(longn){longc=0,d,i;for(i=1;i<=n;i++){d=square(i);c=c+d;}returnc;}main(){longresult,n;printf("pleaseinputn:");scanf("%d",&n);result=sum(n);printf("theresultis%d",result);}346.5.2遞歸調(diào)用

一個函數(shù)在它的函數(shù)體內(nèi)調(diào)用它自身稱為遞歸調(diào)用。這種函數(shù)稱為遞歸函數(shù)。C語言允許函數(shù)的遞歸調(diào)用。在遞歸調(diào)用中，主調(diào)函數(shù)又是被調(diào)函數(shù)。執(zhí)行遞歸函數(shù)將反復(fù)調(diào)用其自身。每調(diào)用一次就進入新的一層。例如有函數(shù)f如下：intf(intx){inty;z=f(y);returnz;}這個函數(shù)是一個遞歸函數(shù)。但是運行該函數(shù)將無休止地調(diào)用其自身，這當然是不正確的。為了防止遞歸調(diào)用無終止地進行，必須在函數(shù)內(nèi)有終止遞歸調(diào)用的手段。常用的辦法是加條件判斷，滿足某種條件后就不再作遞歸調(diào)用，然后逐層返回。

35漢諾塔問題。一塊板上從左到右有三根針：A，B，C。A針上套有n個大小不等的