幻燈片C語言程序設(shè)計視頻教程第8章ppt課件

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1、C程序設(shè)計,講師：徐紅波 Email:,第8章 函數(shù)8.1 概述,一個較大的程序一般應(yīng)分為若干個程序模塊，每一個模塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。所有的高級語句中都有子程序這個概念，用子程序?qū)崿F(xiàn)模塊的功能。在C語言中，子程序的作用是由函數(shù)來完成的。一個C程序可由一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)構(gòu)成。由主函數(shù)調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)也可以相互調(diào)用。同一個函數(shù)可以被一個或多個函數(shù)調(diào)用任意多次。 在程序設(shè)計中，常將一些常用的功能模塊編寫成函數(shù)，放在公共函數(shù)庫中供大家選用。程序設(shè)計人員要善于利用函數(shù)，以減少重復編寫程序段的工作量。,例8.1函數(shù)調(diào)用的簡單例子,#include void main() void p

2、rintstar(); void print_message(); printstar(); print_message(); printstar(); ,void printstar() printf(“**********n”); void print_message() printf(“How do you do!n”); ,說明：,(1)一個C程序由一個或多個程序模塊組成，每一個程序模塊作為一個源程序文件。對較大的程序，一般不希望把所有內(nèi)容全放在一個文件中，而是將它們放在若干個源文件中，再由若干個源程序文件組成一個C程序。一個源程序文件可以為多個C程序共用。 (2)一個源程序文件由一個

3、或多個函數(shù)以及其他有關(guān)內(nèi)容(如命令行、數(shù)據(jù)定義等)組成。一個源程序是一個編譯單位，在程序編譯時是以源程序文件為單位進行編譯的，而不是以函數(shù)為單位進行編譯的。 (3)C程序的執(zhí)行是從main函數(shù)開始的，如是在main函數(shù)中調(diào)用其他函數(shù)，在調(diào)用后流程返回到main函數(shù)，在main函數(shù)中結(jié)束整個程序的運行。 (4)所有函數(shù)都是平行的，即在定義函數(shù)時是分別進行的，是相互獨立的。一個函數(shù)并不從屬于另一個函數(shù)，即函數(shù)不能嵌套定義。函數(shù)間可以相互調(diào)用，但不能調(diào)用main函數(shù)。main函數(shù)是系統(tǒng)調(diào)用的。,,(5)從用戶使用的角度看，函數(shù)有兩種。 標準函數(shù)。標準函數(shù)即庫函數(shù)，它是由系統(tǒng)提供的，用戶不必自己定義而

4、直接使用它們。 用戶自己定義的函數(shù)。它是用以解決用戶專門需要的函數(shù)。 (6)從函數(shù)的形式看，函數(shù)分兩類。 無參函數(shù)。在調(diào)用無參函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)不向被調(diào)用函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)。無參函數(shù)一般用來執(zhí)行指定的一組操作。無參函數(shù)可以帶回或不帶會函數(shù)值，但一般以不帶回函數(shù)值的居多。 有參函數(shù)。在調(diào)用函數(shù)時，主調(diào)函數(shù)在調(diào)用被調(diào)用函數(shù)時，通過參數(shù)向被調(diào)用函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)，一般情況下，執(zhí)行被調(diào)用函數(shù)時會得到一個函數(shù)值，供主調(diào)函數(shù)使用。,8.2 函數(shù)定義的一般形式8.2.1 無參函數(shù)定義的一般形式,定義無參函數(shù)的一般形式為： 類型標識符 函數(shù)名() 聲明部分 語句部分 在定義函數(shù)時要用“類型標識符”指定函數(shù)值的類型，即函數(shù)帶

5、回來的值的類型。,8.2.2 有參函數(shù)定義的一般形式,定義有參函數(shù)的一般形式為： 類型標識符 函數(shù)名(形式參數(shù)表列) 聲明部分 語句部分 ,例如： int max(int x, int y) int z; z = xy ? x : y; return z; ,8.2.3 空函數(shù),在程序設(shè)計中有時會用到空函數(shù)，它的形式為： 類型說明符 函數(shù)名() ,8.3 函數(shù)參數(shù)和函數(shù)的值8.3.1 形式參數(shù)和實際參數(shù),在調(diào)用函數(shù)時，大多數(shù)情況下，主調(diào)函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。在定義函數(shù)時函數(shù)名后面括號中的變量名稱為“形式參數(shù)”(簡稱“形參”)，在主調(diào)函數(shù)中調(diào)用一個函數(shù)時，函數(shù)名后面括號中的參數(shù)(可

6、以是一個表達式)稱為“實際參數(shù)”(簡稱“實參”)。,例8.2調(diào)用函數(shù)時的數(shù)據(jù)傳遞,#include void main() int max(int x, int y); int a, b, c; scanf(“%d,%d”, ,int max(int x, int y) int z; z = x y ? x : y; return z; ,關(guān)于形參與實參的說明：,(1)在定義函數(shù)中指定的形參，在未出現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時，它們并不占內(nèi)存中的存儲單元。只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時，函數(shù)max中的形參才被分配內(nèi)存單元。在調(diào)用結(jié)束后，形參所占的內(nèi)存單元也被釋放。 (2)實參可以是常量、變量或表達式。但要求它們有確定的

7、值。在調(diào)用時將實參的值賦給形參。 (3)在被定義的函數(shù)中，必須指定形參的類型。 (4)實參與形參的類型應(yīng)相同或賦值兼容。 (5)實參向形參的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，單向傳遞，只由實參傳給形參，而不能由形參傳回來給實參。在內(nèi)存中，實參單元與形參單元是不同的單元。在調(diào)用函數(shù)時，給形參分配存儲單元，并將實參對應(yīng)的值傳遞給形參，調(diào)用結(jié)束后，形參單元被釋放，實參單元仍保留并維持原值。因此，在執(zhí)行一個被調(diào)用函數(shù)時，形參的值如果發(fā)生改變，并不會改變主調(diào)函數(shù)的實參的值。,8.3.2 函數(shù)的返回值,通過函數(shù)調(diào)用使主調(diào)函數(shù)能得到一個確定的值，這就是函數(shù)的返回值。 (1)函數(shù)的返回值是通過函數(shù)中的return語句獲得

8、的。return語句將被調(diào)用函數(shù)中的一個確定值帶回主調(diào)函數(shù)中去。 (2)函數(shù)值的類型。既然函數(shù)有返回值，這個值當然應(yīng)屬于某一個確定的類型，應(yīng)當在定義函數(shù)時指定函數(shù)值的類型。 (3)在定義函數(shù)時指定的函數(shù)類型一般應(yīng)該和return語句中的表達式類型一致。如果函數(shù)值的類型和return語句中表達式的值不一致，則以函數(shù)類型為準。對數(shù)值型數(shù)據(jù)，可以自動進行類型轉(zhuǎn)換。即函數(shù)類型決定返回值的類型。,例8.3返回值類型與函數(shù)類型不同,#include void main() int max(flaot x, float y); float a, b; int c; scanf(“%f,%f”, ,int m

9、ax(float x, float y) float z; z = x y ? x : y; return z; ,,(4)對于不帶回值的函數(shù)，應(yīng)當用“void”定義函數(shù)為“無類型”(或稱“空類型”)。這樣，系統(tǒng)就保證不使函數(shù)帶回任何值，即禁止調(diào)用函數(shù)中使用被調(diào)用函數(shù)的返回值。此時在函數(shù)體中不得出現(xiàn)return語句。,8.4 函數(shù)的調(diào)用8.4.1 函數(shù)調(diào)用的一般形式,函數(shù)調(diào)用的一般形式為 函數(shù)名(實參表列); 如果是調(diào)用無參函數(shù)，則“實參表列”可以沒有，但括號不能省略。如果實參表列包含多個實參，則各參數(shù)間用逗號隔開。實參與形參的個數(shù)應(yīng)相等，類型應(yīng)匹配。實參與形參按順序?qū)?yīng)，一一傳遞數(shù)據(jù)。但應(yīng)說

10、明，如果實參表列包括多個實參，對實參求值的順序并不是確定的，有的系統(tǒng)按自左至右順序求實參的值，有的系統(tǒng)則按自右至左順序。,例8.4實參求值的順序,#include void main() int f(int a, int b); int i=2, p; p=f(i, ++i); printf(“%dn”, p); ,int f(int a, int b) int c; if(ab) c=1; else if(a==b) c=0; else c=-1; return c; ,8.4.2 函數(shù)調(diào)用的方式,按函數(shù)在程序中出現(xiàn)的位置來分，可以有以下3種函數(shù)調(diào)用方式。 1. 函數(shù)語句 把函數(shù)調(diào)用作為一個

11、語句。這時不要求函數(shù)帶回值，只要求函數(shù)完成一定的操作。 2. 函數(shù)表達式 函數(shù)出現(xiàn)在一個表達式中，這種表達式稱為函數(shù)表達式。這時要求函數(shù)帶回一個確定的值以參加表達式的運算。 3. 函數(shù)參數(shù) 函數(shù)調(diào)用作為一個函數(shù)的實參。,8.4.3 對被調(diào)用函數(shù)的聲明和函數(shù)原型,在一個函數(shù)中調(diào)用另一個函數(shù)需要具備的條件如下 。 (1)首先被調(diào)用的函數(shù)必須是已經(jīng)存在的函數(shù)(是庫函數(shù)或用戶自己定義的函數(shù))。但光有這一條件還不夠。 (2)如果使用庫函數(shù)，還應(yīng)該在本文件開頭用#include命令將調(diào)用有關(guān)庫函數(shù)時所需用到的信息“包含”到本文件中去。 (3)如果使用用戶自己定義的函數(shù)，而該函數(shù)的位置在調(diào)用它的函數(shù)(即主調(diào)

12、函數(shù))的后面(在同一個文件中)，應(yīng)該在主調(diào)函數(shù)中對被調(diào)用的函數(shù)作聲明。,例8.5對被調(diào)用的函數(shù)作聲明,#include void main() float add(float x, float y); float a, b, c; scanf(“%f,%f”, ,float add(float x, float y) float z; z=x+y; return z; ,,在函數(shù)調(diào)用之前用函數(shù)原型做了函數(shù)聲明。因此編譯系統(tǒng)記下了所需調(diào)用的函數(shù)的有關(guān)信息。編譯系統(tǒng)根據(jù)函數(shù)的原型對函數(shù)的調(diào)用的合法性進行全面的檢查。與函數(shù)原型不匹配的函數(shù)調(diào)用會導致編譯出錯，它屬于語法錯誤。用戶根據(jù)屏幕顯示的出錯信息

13、很容易發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤。,,函數(shù)原型的一般形式有兩種，分別為 (1)函數(shù)類型 函數(shù)名(參數(shù)類型1, 參數(shù)類型2, , 參數(shù)類型n); (2)函數(shù)類型 函數(shù)名(參數(shù)類型1 參數(shù)名1, 參數(shù)類型2 參數(shù)名2, , 參數(shù)類型n 參數(shù)名n);,說明：,(1)如果被調(diào)用函數(shù)的定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前，可以不必加以聲明。 (2)如果已在文件的開頭(在所有函數(shù)之前)，已對本文件中所調(diào)用的函數(shù)進行了聲明，則在各函數(shù)中不必對其所調(diào)用的函數(shù)再作聲明。,8.5 函數(shù)的嵌套調(diào)用,C語言的函數(shù)定義是相互平行、獨立的。在定義函數(shù)時，一個函數(shù)內(nèi)不能包含另一個函數(shù)。 C語言不能嵌套定義函數(shù)，但可以嵌套調(diào)用函數(shù)，在調(diào)用一個函數(shù)的過

14、程中，又調(diào)用另一個函數(shù)。,例8.6函數(shù)嵌套調(diào)用的應(yīng)用,8.6 函數(shù)的遞歸調(diào)用,在調(diào)用一個函數(shù)的過程中又出現(xiàn)直接或間接地調(diào)用該函數(shù)本身，稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。,例8.7有5個人坐在一起，問第5個人多少歲？他說比第4個人大2歲。問第4個人歲數(shù)，他說比第3個人大2歲。問第3個人，又說比第2個人大2歲。問第2個人，說比第1個人大2歲。最后問第1個人，他說是10歲。請問第5個人多大,例8.8用遞歸方法求n!,8.9Hanoi塔問題。古代有一個梵塔，塔內(nèi)有3個座A、B、C，開始時A座上有64個盤子，盤子大小不等，大的在下，小的在上。有一個老和尚想把這64個盤子從A座移到C座，但每次只允許移動一個盤，且在移動

15、過程中在3個座上都始終保持大盤在下，小盤在上。在移動過程中可以利用B座，要求編程序輸出移動的步驟,8.7 數(shù)組作為函數(shù)參數(shù),前面已經(jīng)介紹了可以用變量作函數(shù)參數(shù)，顯然，數(shù)組元素也可以作函數(shù)參數(shù)，其用法與變量相同。此外，數(shù)組名也可以作實參和形參，傳遞的是數(shù)組首元素的地址。,8.7.1 數(shù)組元素作函數(shù)實參,由于實參可以是表達式，而數(shù)組元素可以是表達式的組成部分，因此數(shù)組元素當然可以作為函數(shù)的實參，與用變量作實參一樣，是單向傳遞，即“值傳送”方式。 例8.10有兩個數(shù)組a和b，各有10個元素，將它們對應(yīng)地逐個比較(即a0與b0比，a1與b1比)。如果a數(shù)組中的元素大于b數(shù)組中的相應(yīng)元素的數(shù)目多于b數(shù)組

16、中元素大于a數(shù)組中相應(yīng)元素的數(shù)目(例如，aibi6次，biai3次，其中i每次為不同的值)，則認為a數(shù)組大于b數(shù)組，并分別統(tǒng)計出兩個數(shù)組相應(yīng)元素大于、等于、小于的次數(shù)。,8.7.2 數(shù)組名作函數(shù)參數(shù),可以用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)，此時形參應(yīng)當用數(shù)組名或用指針變量。 例8.11有一個一維數(shù)組score，內(nèi)放10個學生成績，求平均成績,說明：,(1)用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù)，應(yīng)該在主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)分別定義數(shù)組。 (2)實參數(shù)組與形參數(shù)組類型應(yīng)一致，如不一致，結(jié)果將出錯。 (3)在被調(diào)用函數(shù)中聲明了形參數(shù)組的大小為10，但在實際上，指定其大小是不起任何作用的，因為C語言編譯對形參數(shù)組大小不做檢查，只是將實參數(shù)

17、組的首元素的地址傳給形參數(shù)組。因此，形參數(shù)組名獲得了實參數(shù)組的首元素的地址。 (4)形參數(shù)組可以不指定大小，在定義數(shù)組時在數(shù)組名后面跟一個空的方括號。有時為了在被調(diào)用函數(shù)中處理數(shù)組元素的需要，可以另設(shè)一個形參，傳遞需要處理的數(shù)組元素的個數(shù)。 例8.12形參數(shù)組不定義長度,,(5)用數(shù)組名作函數(shù)實參時，不是把數(shù)組元素的值傳遞給形參，而是把實參數(shù)組的首元素的地址傳遞給形參數(shù)組，這樣兩個數(shù)組就共占同一段內(nèi)存單元。形參數(shù)組中各元素的值如發(fā)生變化會使實參數(shù)組元素的值同時發(fā)生變化。,例8.13用選擇法對數(shù)組中10個整數(shù)按由小到大排序。所謂選擇法就是先將10個數(shù)中最小的數(shù)與a0對換；再將a1到a9中最小的數(shù)

18、與a1對換每比較一輪，找出一個未經(jīng)排序的數(shù)中最小的一個。共比較9輪,,8.7.3 多維數(shù)組名作函數(shù)參數(shù),多維數(shù)組元素可以作函數(shù)參數(shù)。 用多維數(shù)組名作為函數(shù)的實參和形參，在被調(diào)用函數(shù)中對形參數(shù)組定義時可以指定每一維的大小，也可以省略第一維的大小說明。但是不能把第二維以及其他高維的大小說明省略。,例8.14有一個34矩陣，求所有元素最大值,先使變量max的初值為矩陣中第一個元素的值，然后將矩陣中各個元素的值與max相比，每次比較后都把“大者”存放在max中，全部元素比較完后，max的值就是所有元素的最大值。,8.8 局部變量和全局變量8.8.1 局部變量,在一個函數(shù)內(nèi)部定義的變量是內(nèi)部變量，它只在

19、本函數(shù)范圍內(nèi)有效，也就是說只有在本函數(shù)內(nèi)才能使用它們，在此函數(shù)以外是不能使用這些變量的。這稱為“局部變量”。例如： float f1(int a) int b, c; char f2(int x, int y) int i, j; void main() int m, n; ,說明：,(1)主函數(shù)中定義的變量也只在主函數(shù)中有效，而不因為在主函數(shù)中定義而在整個文件或程序中有效。主函數(shù)也不能使用其他函數(shù)中定義的變量。 (2)不同函數(shù)中可以使用相同名字的變量，它們代表不同的對象，互不干擾。 (3)形式參數(shù)也是局部變量。 (4)在一個函數(shù)內(nèi)部，可以在復合語句中定義變量，這些

20、變量只在本復合語句中有效，這種復合語句也稱為“分程序”或“程序塊”。,8.8.2 全局變量,程序的編譯單位是源程序文件，一個源文件可以包含一個或若干個函數(shù)。在函數(shù)內(nèi)定義的變量是局部變量，而在函數(shù)之外定義的變量稱為外部變量，外部變量是全局變量。全局變量可以為本文件中其他函數(shù)所共用。它的有效范圍為從定義變量的位置開始到本源文件結(jié)束。,例如：,int p=1, q=5; float f1(int a) int b, c; char c1, c2; char f2(int x, int y) int i, j; void main() int m, n; ,說明：,(1)設(shè)置全局變量的作用是增加了

21、函數(shù)間數(shù)據(jù)聯(lián)系的渠道。 例8.15有一個一維數(shù)組，內(nèi)放10個學生成績，寫一個函數(shù)，求出平均分、最高分和最低分 (2)建議不在必要時不要使用全局變量，原因如下： 全局變量在程序的全部執(zhí)行過程中都占用存儲單元，而不是僅在需要時才開辟單元。 它使函數(shù)的通用性降低了，因為函數(shù)在執(zhí)行時要依賴于其所在的外部變量。 使用全局變量過多，會降低程序的清晰性，難以清除地判斷出每個瞬時各個外部變量的值。 (3)如果在同一個源文件中，外部變量與局部變量同名，則在局部變量的作用范圍內(nèi)，外部變量被“屏蔽”，即它不起作用。 例8.16外部變量與局部變量同名,8.9 變量的存儲類別8.9.1 動態(tài)存儲方式與靜態(tài)存儲方式,從變

22、量的作用域(即從空間)角度來分，可以分為全局變量和局部變量。 從變量值存在的時間(即生存期)角度來分，可以分為靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式。 所謂靜態(tài)存儲方式是指在程序運行期間由系統(tǒng)分配固定的存儲空間的方式。而動態(tài)存儲方式則是在程序運行期間根據(jù)需要進行動態(tài)的分配存儲空間的方式。,,程序的存儲空間可以分為三部分： 程序區(qū) 靜態(tài)存儲區(qū) 動態(tài)存儲區(qū) 數(shù)據(jù)分別存放在靜態(tài)存儲區(qū)和動態(tài)存儲區(qū)中。全局變量全部存放在靜態(tài)存儲區(qū)中，在程序開始執(zhí)行時給全局變量分配存儲區(qū)，程序執(zhí)行完畢就釋放。在程序執(zhí)行過程中它們占據(jù)固定的存儲單元，而不是動態(tài)地進行分配和釋放。,,在動態(tài)存儲區(qū)中存放以下數(shù)據(jù)： 函數(shù)形式參數(shù)。在調(diào)用函數(shù)

23、時給形參分配存儲空間。 自動變量(未加static聲明的局部變量) 函數(shù)調(diào)用時的現(xiàn)場保護和返回地址等。 對以上這些數(shù)據(jù)，在函數(shù)調(diào)用開始時分配動態(tài)存儲空間，函數(shù)結(jié)束時釋放這些空間。在程序執(zhí)行過程中，這種分配和釋放是動態(tài)的，如果在一個程序中兩次調(diào)用同一函數(shù)，分配給此函數(shù)中局部變量的存儲空間地址可能是不同的。如果一個程序包含若干個函數(shù)，每個函數(shù)中的局部變量的生存期并不等于整個程序的執(zhí)行周期，它只是程序執(zhí)行周期的一部分。根據(jù)函數(shù)調(diào)用的需要，動態(tài)地分配和釋放存儲空間。,,在C語言中，每一個變量和函數(shù)有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的存儲類別。存儲類別指的是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲的方式。存儲方式分為兩大類：靜態(tài)存儲類

24、和動態(tài)存儲類。具體包含4種：自動的(auto)、靜態(tài)的(static)、寄存器的(register)、外部的(extern)。根據(jù)變量的存儲類別，可以知道變量的作用域和生存期。,8.9.2 auto變量,函數(shù)中的局部變量，如果不專門聲明為static存儲類別，都是動態(tài)地分配存儲空間的，數(shù)據(jù)存儲在動態(tài)存儲區(qū)中。函數(shù)中的形參和在函數(shù)中定義的變量(包括在復合語句中定義的變量)，都屬此類，在調(diào)用該函數(shù)時系統(tǒng)會給它們分配存儲空間，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束時就自動釋放這些存儲空間。因此這類局部變量稱為自動變量。自動變量用關(guān)鍵字auto作存儲類別的聲明。,,例如： int f(int a) auto int b, c

25、=3; ,8.9.3 用static聲明局部變量,有時希望函數(shù)中的局部變量的值在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不消失而保留原值，即其占用的存儲單元不釋放，在下一次該函數(shù)調(diào)用時，該變量已有值，就是上一次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值。這時就應(yīng)該指定該局部變量為“靜態(tài)局部變量”，用關(guān)鍵字static進行聲明。,例8.17考察靜態(tài)局部變量的值,#include void main() int f(int); int a=2, i; for(i=0; i<3; i++) printf(“%d “, f(a)); int f(int a) auto int b=0; static int c=3; b=b+1; c=c+1; re

26、turn (a+b+c); ,對靜態(tài)局部變量的說明,(1)靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲類別，在靜態(tài)存儲區(qū)內(nèi)分配存儲單元。在程序整個運行期間都不釋放。而自動變量(即動態(tài)局部變量)屬于動態(tài)存儲類別，占動態(tài)存儲區(qū)空間而不占靜態(tài)存儲區(qū)空間，函數(shù)調(diào)用結(jié)束后即釋放。 (2)對靜態(tài)局部變量是在編譯時賦初值的，即只賦初值一次，在程序運行時它已有初值。以后每次調(diào)用函數(shù)時不再重新賦初值而只是保留上次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時的值。而對自動變量賦初值，不是在編譯時進行的，而是在函數(shù)調(diào)用時進行，每調(diào)用一次函數(shù)重新給一次初值，相當于執(zhí)行一次賦值語句。 (3)如在定義局部變量時不賦初值的話，則對靜態(tài)局部變量來說，編譯時自動賦初值0(對數(shù)

27、值型變量)或空字符(對字符變量)。而對自動變量而說，如果不賦初值則它的值是一個不確定的值。這是由于每次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后存儲單元已釋放，下次調(diào)用時又重新另分配存儲單元，而所分配的單元中的值是不確定的。 (4)雖然靜態(tài)局部變量在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后仍然存在，但其他函數(shù)是不能引用它的。,,需要用靜態(tài)局部變量的情況如下。 (1)需要保留函數(shù)上一次調(diào)用結(jié)束時的值。 例8.18輸出1到5的階乘值 (2)如果初始化后，變量只被引用而不改變其值，則這時用靜態(tài)局部變量比較方便，以免每次調(diào)用時重新賦值。 但是應(yīng)該看到，用靜態(tài)存儲要多占內(nèi)存(長期占用不釋放，而不能像動態(tài)存儲那樣一個存儲單元可供多個變量使用，節(jié)約內(nèi)存)，而且

28、降低了程序的可讀性，當調(diào)用次數(shù)多時往往弄不清靜態(tài)局部變量的當前值是什么。因此，若非必要，不要多用靜態(tài)局部變量。,8.9.4 register變量,一般情況下，變量(包括靜態(tài)存儲方式和動態(tài)存儲方式)的值是存放在內(nèi)存中的。當程序中用到哪一個變量的值時，由控制器發(fā)出指令將內(nèi)存中該變量的值送到運算器中。經(jīng)過運算器進行運算，如果需要存數(shù)，再從運算器將數(shù)據(jù)送到內(nèi)存存放。 如果有一些變量使用頻繁(例如，在一個函數(shù)中執(zhí)行10000次循環(huán)，每次循環(huán)中都要引用某局部變量)，則為存取變量的值要花費不少時間。為提高執(zhí)行效率，C語言允許將局部變量的值放在CPU中的寄存器中，需要用時直接從寄存器取出參加運算，不必再到內(nèi)存

29、中去存取。由于對寄存器的存取速度遠高于對內(nèi)存的存取速度，因此這樣做可以提高執(zhí)行效率。這種變量叫做寄存器變量，用關(guān)鍵字register作聲明。,例8.19使用寄存器變量,#include void main() long fac(long); long i, n; scanf(“%ld”, ,long fac(long n) register long i, f=1; for(i=1; i<=n; i++) f=f*i; return f; ,說明：,(1)只有局部自動變量和形式參數(shù)可以作為寄存器變量，其他(如全局變量)不行，在調(diào)用一個函數(shù)時占用一些寄存器以存放寄存器變量的值，函數(shù)調(diào)用結(jié)束釋放寄

30、存器。此后，在調(diào)用另一個函數(shù)時又可以利用它來存放該函數(shù)的寄存器變量。 (2)一個計算機系統(tǒng)中的寄存器數(shù)目是有限的，不能定義任意多個寄存器變量。不同的系統(tǒng)允許使用的寄存器數(shù)目是有限的，而且對register變量的處理方法也是不同的，有的系統(tǒng)對register變量當作自動變量處理，分配內(nèi)存單元，并不真正把它們存放在寄存器中，有的系統(tǒng)只允許將int、char和指針型變量定義為寄存器變量。 (3)局部靜態(tài)變量不能定義為寄存器變量。,8.9.5 用extern聲明外部變量,外部變量是在函數(shù)的外部定義的全局變量，它的作用域是從變量的定義處開始，到本程序文件的末尾。在此作用域內(nèi)，全局變量可以為程序中各個函數(shù)

31、所引用。編譯時將外部變量分配在靜態(tài)存儲區(qū)。 有時需要用extern來聲明外部變量，以擴展外部變量的作用域。,1、在一個文件內(nèi)聲明外部變量,如果外部變量不在文件的開頭定義，其有效的作用范圍只限于定義處到文件結(jié)束。如果在定義點之前的函數(shù)想引用該外部變量，則應(yīng)該在引用之前用關(guān)鍵字extern對該變量作“外部變量聲明”，表示該變量是一個已經(jīng)定義的外部變量。有了此聲明，就可以從“聲明”處起，合法地使用該外部變量。,例8.20用extern聲明外部變量，擴展它在程序文件中的作用域,#include void main() int max(int, int); extern A, B; printf(“%d

32、n”, max(A, B)); int A=13, B=-8; int max(int x, int y) int z; z=xy ? x : y; return z; ,2、在多文件的程序中聲明外部變量,如果一個程序包含兩個文件，在兩個文件中都要用到同一個外部變量Num，不能分別在兩個文件中各自定義一個外部變量Num，否則在進行程序的連接時會出現(xiàn)“重復定義”的錯誤。正確的做法是：在任一個文件中定義外部變量Num，而在另一個文件中用extern對Num作“外部變量聲明”。即“extern Num;”。在編譯和連接時，系統(tǒng)會由此知道Num是一個已在別處定義的外部變量，并將在另一文件中定義的外部變

33、量的作用域擴展到本文件，在本文件中可以合法地引用外部變量Num。,例8.21用extern將外部變量的作用域擴展到其他文件,#include int A; void main() int power(int); int b=3, c, d, m; printf(“enter the number a and its power m:n”); scanf(“%d, %d”, ,extern A; int power(int n) int i, y=1; for(i=1; i<=n; i++) y*=A; return y; ,8.9.6 用static聲明外部變量,有時在程序設(shè)計中希望某些外部變

34、量只限于被本文件引用，而不能被其他文件引用。這時可以在定義外部變量時加一個static聲明。 例如： static int A;extern int A; void main()void fun(int n) A=A*n; ,8.9.7 關(guān)于變量的聲明和定義,對變量而言，聲明與定義的關(guān)系稍微復雜一些。在聲明部分出現(xiàn)的變量有兩種情況：一種是需要建立存儲空間的(如：int a;)，另一種是不需要建立存儲空間(如：extern a;)。前者稱為“定義性聲明”，或簡稱定義。后者稱為“引用性聲明”。廣義地說，聲明包括定義，但并非所有的聲明都是定義。對“int a;”而言，它既是聲明，又是定義。而對“e

35、xtern a;”而言，它是聲明而不是定義。一般為了敘述方便，把建立存儲空間的聲明稱定義，而把不需要建立存儲空間的聲明稱為聲明。顯然這里指的聲明是狹義的，即非定義性聲明。例如： void main() extern A; int A;,8.9.8 存儲類別小結(jié),從上可知，對一個數(shù)據(jù)的定義，需要指定兩種屬性：數(shù)據(jù)類型和存儲類別，分別使用兩個關(guān)鍵字。例如： static int a; auto char c; register int d; 此外，可以用extern聲明變量為已定義的外部變量，例如： extern b;,下面從不同角度做些歸納：,(1)從作用域角度分，有局部變量和全局變量。它們采

36、用的存儲類別如下： 局部變量： 自動變量，即動態(tài)局部變量(離開函數(shù)，值就消失) 靜態(tài)局部變量(離開函數(shù)，值仍保留) 寄存器變量(離開函數(shù)，值就消失) (形式參數(shù)可以定義為自動變量和寄存器變量) 全局變量： 靜態(tài)外部變量(只限本文件引用) 外部變量(即非靜態(tài)的外部變量，允許其他文件引用),,(2)從變量存在的時間(生存期)來區(qū)分，有動態(tài)存儲和靜態(tài)存儲兩種類型。靜態(tài)存儲是程序整個運行時間都存在，而動態(tài)存儲則是在調(diào)用函數(shù)時臨時分配單元。 動態(tài)存儲： 自動變量(本函數(shù)內(nèi)有效) 寄存器變量(本函數(shù)內(nèi)有效) 形式參數(shù)(本函數(shù)內(nèi)有效) 靜態(tài)存儲： 靜態(tài)局部變量(函數(shù)內(nèi)有效) 靜態(tài)外部變量(本文件內(nèi)有效) 外

37、部變量(其他文件可引用),,(3)從變量值存放的位置來區(qū)分，可分為： 內(nèi)存中靜態(tài)存儲區(qū)： 靜態(tài)局部變量 靜態(tài)外部變量(函數(shù)外部靜態(tài)變量) 外部變量(可為其他文件引用) 內(nèi)存中動態(tài)存儲區(qū)： 自動變量和形式參數(shù) CPU中的寄存器： 寄存器變量,,(4)對一個變量的性質(zhì)可以從兩個方面分析，一是變量的作用域，一是變量值存在時間的長短，即生存期。前者是從空間的角度，后者是從時間的角度。二者有聯(lián)系但不是同一回事。 (5)static對局部變量和全局變量的作用不同。對局部變量來說，它使變量由動態(tài)存儲方式改變?yōu)殪o態(tài)存儲方式。而對全局變量來說，它使變量局部化(局部于本文件)，但仍為靜態(tài)存儲方式。從作用域角度看，

38、凡有static聲明的，其作用域都是局限的，或者是局限于本函數(shù)內(nèi)(靜態(tài)局部變量)，或者局限于本文件內(nèi)(靜態(tài)外部變量)。,8.10 內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù),函數(shù)本質(zhì)上是全局的，因為一個函數(shù)要被另外的函數(shù)調(diào)用，但是，也可以指定函數(shù)不能被其他文件調(diào)用。根據(jù)函數(shù)能否被其他源文件調(diào)用，將函數(shù)區(qū)分為內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)。,8.10.1 內(nèi)部函數(shù),如果一個函數(shù)只能被本文件中其他函數(shù)所調(diào)用，它稱為內(nèi)部函數(shù)。在定義內(nèi)部函數(shù)時，在函數(shù)名和函數(shù)類型的前面加static，即： static 類型標識符 函數(shù)名(形參表); 內(nèi)部函數(shù)又稱靜態(tài)函數(shù)，因為它是用static聲明的。使用內(nèi)部函數(shù)，可以使函數(shù)的作用域只局限于所在文件，

39、在不同的文件中有相同的內(nèi)部函數(shù)，互補干擾。這樣不同的人可以分別編寫不同的函數(shù)，而不必擔心所用函數(shù)是否會與其他文件中函數(shù)同名。,8.10.2 外部函數(shù),(1)在定義函數(shù)時，如果在函數(shù)首部的最左端加關(guān)鍵字extern，則表示此函數(shù)是外部函數(shù)，可供其他文件調(diào)用。 (2)在需要引用此函數(shù)的文件中，用extern對函數(shù)作聲明，表示該函數(shù)是在其他文件中定義的外部函數(shù)。 例8.22有一個字符串，內(nèi)有若干個字符，今輸入一個字符，要求程序?qū)⒆址性撟址麆h去。用外部函數(shù)實現(xiàn)。,習題,8.3 寫一個判素數(shù)的函數(shù)，在主函數(shù)輸入一個整數(shù)，輸出是否素數(shù)的信息。 8.4 寫一個函數(shù)，使給定的一個33的二維整型數(shù)組轉(zhuǎn)置，即行列互換。 8.5 寫一個函數(shù)，使輸入的一個字符串按反序存放，在主函數(shù)中輸入和輸出字符串。 8.6 寫一個函數(shù)，將兩個字符串連接。,,8.13 用遞歸方法求n階勒讓德多項式的值，遞歸公式為：,,此課件下載可自行編輯修改，供參考！ 感謝您的支持，我們努力做得更好！,