C语言程序设计-用函数实现模块化程序设计

1第七章用函数实现模块化程序设计C语言程序设计北京航空航天大学交通科学与工程学院徐国艳2/73本章要点函数的定义、说明与调用函数之间参数传递规则函数递归调用和嵌套调用变量的存储类型与特性3/73第七章用函数实现模块化程序设计4/73一、模块化程序结构模块1主模块模块11模块2模块21模块227.1概述一个较大的应用程序应分为若干个程序模块，每一个模块用来实现一个特定的功能。所有的高级语言都有子程序概念，用子程序实现模块的功能。5/73学生成绩管理系统成绩录入成绩查询成绩统计成绩单打印在C语言中是利用函数来实现子程序的作用。6/73采用模块化程序设计的优越性：控制程序设计的复杂性提高软件的可靠性提高软件开发的效率提高软件的可维护性提高程序的重用性7/73C程序是函数的集合体，每个函数是一个独立的程序模块；有一个主函数，若干个子函数；所有子函数地位平等，可相互调用、自我调用;函数可集中或分散存放在一个或多个源程序文件中。函数F1()main()F11()F2()F21()F22()二、C程序的结构黑盒子8/73三、C函数的分类数学函数(math.h)字符和字符串函数(ctype.h,string.h)I/O函数(stdio.h)动态存储分配函数(stdlib.h或malloc.h)形式无参函数有参函数空函数库函数用户定义函数详见P384附录F9/73四、C程序的执行顺序一个源程序文件，由一个或多个函数以及其他有关内容组成，是一个编译单位，函数不是一个编译单位。C程序的执行总是从main函数开始，调用其它函数后回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行；所有的子函数都是平行的，任何子函数都不属于其他函数；voidmain(){printstar();printmessage();}例7-1#includestdio.hvoidprintstar(){printf(“*************\n”);}voidprintmessage(){printf(“Hello,world.\n”);printstar();}这两个函数能单独执行吗？不能10/73例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}voidprintstar(){printf(“***************”);}voidfunction(inta,floaty){}7.2函数的定义一、函数定义的一般形式类型说明函数名([形式参数说明]){函数体}形式参数说明方法：类型说明变量名1[，类型说明变量名2]…1.无参函数的定义形式类型说明函数名(){函数体}2.空函数的定义形式类型说明函数名([形式参数说明]){}11/73一般情况下，函数体由两部分组成：{[局部变量说明]语句}局部变量：函数体内定义的变量，其有效范围仅在函数内部，离开函数体无意义。7.2函数的定义二、函数体组成12/73┇c=max(a,b);┇7.3函数参数和函数的值一个C程序由若干个函数组成，各函数调用时经常要传递一些数据，调用函数把数据传递给被调用函数，经被调用函数使用后，一般会返回一个确定结果，在返回调用函数时，把这些结果带回调用函数。例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,);}主调函数intmax(intx,inty){┇return(z);}被调用函数a,bz各函数的信息往来主要是由参数传递和返回语句实现的13/73一、形式参数和实际参数7.3函数参数和函数的值例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}函数参数用于函数间数据的传递形式参数：定义函数时使用的参数实际参数：调用函数时使用的参数函数max有两个形式参数x和y形参x和y只在max函数中使用a和b是主函数中定义的变量main函数调用max函数a和b是max函数的实参23，56Themaxis5614/73说明：1.定义函数时，必须说明形参类型，形参只能是变量和数组；2.函数被调用前，形参不占内存，函数调用结束后，内存也被释放；3.实参可以是常量、变量和表达式；4.实参和形参的类型必须一致，字符型和整型可以相互匹配；5.C语言中实参对形参的数据传递是“值传递”，即单向传递，仅由参数的对应位置决定，与名字无关。一、形式参数和实际参数7.3函数参数和函数的值例8-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);23，56Themaxis56例8-2#includestdio.hintmax(intx,inty){x=xy?x:y;return(x);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);例7-2#includestdio.hintmax(intb,inta){intc;c=ba?b:a;return(c);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}15/73一、形式参数和实际参数7.3函数参数和函数的值例7-3读程序，写程序结果#includestdio.hintsum(inta,intb){intc;a=a+b;b=a+b;c=a+b;printf(“sum:%d+%d=%d\n”,a,b,c);returna;}voidmain(){inta=1,b=3,c;c=sum(a,b);printf(“main:%d+%d=%d\n”,a,b,c);}16/737.3函数参数和函数的值二、函数的返回值1.返回函数值的方法(1)函数的返回值也就是函数的值，如果一个函数有返回值，就必须用return语句；(2)一个函数中可以有多个return语句，无论执行到哪个return语句，都将结束函数调用，返回主调函数。例8-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);例8-2#includestdio.hintmax(intx,inty){if(xy)return(x);return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){return(xy?x:y);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}(3)return语句中的括号可以省略，return后面可以是一个表达式,返回的是表达式的值。17/732.函数值的类型(1)函数的类型也就是函数值的类型，函数max是int型的，函数max的值也是int型的；(2)省略了类型说明的函数是int型；(3)return语句中的表达式一般应与函数类型一致。如果不一致，需要进行类型转换，只有数值型数据可以进行自动类型转换，以函数类型为准。例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}7.3函数参数和函数的值18/733.不需要返回值的函数(1)如果函数中没有使用return语句，函数返回的是一个不确定的值；(2)如果一个函数不需要返回值，可以用void做类型说明；(3)如果一个函数被声明为void型的，就不允许再引用他的返回值，只能用函数语句形式调用；7.3函数参数和函数的值例7-1#includestdio.hvoidprintstar(){printf(“***************”);}voidprintmessage(){printf(“Hello,world.\n”);printstar();}voidmain(){printstar();printmessage();}19/737.4函数的调用一.函数调用的一般形式函数名(实参表列)说明：1.如果调用无参函数，实参表列部分没有，但括号不能省略;2.实参的个数和形参个数一般相等；3.实参和形参的类型一一对应，必要时使用类型转换；4.实参变量定义在调用函数之前完成。例7-2#includestdio.hintmax(intx,inty){intz;z=xy?x:y;return(z);}voidmain(){inta,b,c;scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“Themaxis%d”,c);}20/73二.函数调用的方式1.函数语句形式为:函数名(实参表列);例如：printmessage();printf(“%d”,a);说明：这种方式不要求函数带返回值，函数仅完成一定的操作。2.函数表达式函数的值参与运算例如：m=max(a,b);m=3*max(a,b);printf(“Themaxis%d”,max(a,b));说明：这种方式不能用于void类型。7.4函数的调用21/737.4函数的调用三.函数调用的执行过程1.按从右到左的顺序，计算实参各表达式的值；2.按照位置，将实参的值一一传给形参；3.执行被调用函数；4.当遇到return(表达式)语句时，计算表达式的值，并返回主调函数。22/73#includestdio.hintsum(intx){inti,t=0;for(i=1;i=x;i++)t+=i;return(t);}voidmain(){ints;s=sum(100);printf(%d\n,s);}在程序中调用函数要满足以下条件：1.被调函数必须存在，且遵循先定义，后使用的原则；2.如果函数在主调函数之后定义，则应在主调函数中或主调函数之前对被调函数进行声明。7.4函数的调用四.函数的声明#includestdio.hvoidmain(){intsum(intx)；ints;s=sum(100);printf(%d\n,s);}intsum(intx){inti,t=0;for(i=1;i=x;i++)t+=i;return(t);}23/73函数声明的一般形式函数声明与函数定义的格式区别：函数声明语句的()后必须有分号，而函数定义()后没有分号。函数声明只有一条语句，没有函数体，而函数定义有多条语句，有函数体。intmax(intx，inty)；intmax(int，int