C語言入門之函數(shù)(1)

2019-11-17 05:24:04

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　　概述

　　在第一章中已經(jīng)介紹過，C源程序是由函數(shù)組成的。雖然在前面各章的程序中都只有一個(gè)主函數(shù)main()，但實(shí)用程序往往由多個(gè)函數(shù)組成。函數(shù)是C源程序的基本模塊，通過對(duì)函數(shù)模塊的調(diào)用實(shí)現(xiàn)特定的功能。C語言中的函數(shù)相當(dāng)于其它高級(jí)語言的子程序。 C語言不僅提供了極為豐富的庫函數(shù)(如Turbo C，MS C 都提供了三百多個(gè)庫函數(shù))，還答應(yīng)用戶建立自己定義的函數(shù)。用戶可把自己的算法編成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的函數(shù)模塊，然后用調(diào)用的方法來使用函數(shù)。

　　可以說C程序的全部工作都是由各式各樣的函數(shù)完成的，所以也把C語言稱為函數(shù)式語言。由于采用了函數(shù)模塊式的結(jié)構(gòu)， C語言易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。使程序的層次結(jié)構(gòu)清楚，便于程序的編寫、閱讀、調(diào)試。

　　在C語言中可從不同的角度對(duì)函數(shù)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)

　　由C系統(tǒng)提供，用戶無須定義，也不必在程序中作類型說明，只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用。在前面各章的例題中反復(fù)用到PRintf 、 scanf 、 getchar 、putchar、gets、puts、strcat等函數(shù)均屬此類。

　　 (2)用戶定義函數(shù)

　　由用戶按需要寫的函數(shù)。對(duì)于用戶自定義函數(shù)，不僅要在程序中定義函數(shù)本身，而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對(duì)該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說明，然后才能使用。

　　 2. C語言的函數(shù)兼有其它語言中的函數(shù)和過程兩種功能，從這個(gè)角度看，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)

　　此類函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行完后將向調(diào)用者返回一個(gè)執(zhí)行結(jié)果，稱為函數(shù)返回值。如數(shù)學(xué)函數(shù)即屬于此類函數(shù)。由用戶定義的這種要返回函數(shù)值的函數(shù)，必須在函數(shù)定義和函數(shù)說明中明確返回值的類型。

　　 (2)無返回值函數(shù)

　　此類函數(shù)用于完成某項(xiàng)特定的處理任務(wù)，執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回函數(shù)值。這類函數(shù)類似于其它語言的過程。由于函數(shù)無須返回值，用戶在定義此類函數(shù)時(shí)可指定它的返回為“空類型”，空類型的說明符為“void”。

　　 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)

　　函數(shù)定義、函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用中均不帶參數(shù)。主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間不進(jìn)行參數(shù)傳送。此類函數(shù)通常用來完成一組指定的功能，可以返回或不返回函數(shù)值。

　　 (2)有參函數(shù)

　　也稱為帶參函數(shù)。在函數(shù)定義及函數(shù)說明時(shí)都有參數(shù)，稱為形式參數(shù)(簡稱為形參)。在函數(shù)調(diào)用時(shí)也必須給出參數(shù)，稱為實(shí)際參數(shù)(簡稱為實(shí)參)。進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)將把實(shí)參的值傳送給形參，供被調(diào)函數(shù)使用。

　　 4. C語言提供了極為豐富的庫函數(shù)，這些庫函數(shù)又可從功能角度作以下分類。

　　 (1)字符類型分類函數(shù)

　　用于對(duì)字符按ASCII碼分類：字母，數(shù)字，控制字符，分隔符，大小寫字母等。

　　 (2)轉(zhuǎn)換函數(shù)

　　用于字符或字符串的轉(zhuǎn)換；在字符量和各類數(shù)字量 (整型，實(shí)型等)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；在大、小寫之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　 (3)目錄路徑函數(shù)

　　用于文件目錄和路徑操作。

　　 (4)診斷函數(shù)

　　用于內(nèi)部錯(cuò)誤檢測。

　　 (5)圖形函數(shù)

　　用于屏幕治理和各種圖形功能。

　　 (6)輸入輸出函數(shù)

　　用于完成輸入輸出功能。

　　 (7)接口函數(shù)

　　用于與DOS，BIOS和硬件的接口。

　　 (8)字符串函數(shù)

　　用于字符串操作和處理。

　　 (9)內(nèi)存治理函數(shù)

　　用于內(nèi)存治理。

　　 (10)數(shù)學(xué)函數(shù)

　　用于數(shù)學(xué)函數(shù)計(jì)算。

　　 (11)日期和時(shí)間函數(shù)

　　用于日期，時(shí)間轉(zhuǎn)換操作。

　　 (12)進(jìn)程控制函數(shù)

　　用于進(jìn)程治理和控制。

　　 (13)其它函數(shù)

　　用于其它各種功能。

　　以上各類函數(shù)不僅數(shù)量多，而且有的還需要硬件知識(shí)才會(huì)使用，因此要想全部把握則需要一個(gè)較長的學(xué)習(xí)過程。應(yīng)首先把握一些最基本、最常用的函數(shù)，再逐步深入。由于篇幅關(guān)系，本書只介紹了很少一部分庫函數(shù)，其余部分讀者可根據(jù)需要查閱有關(guān)手冊(cè)。

　　還應(yīng)該指出的是，在C語言中，所有的函數(shù)定義，包括主函數(shù)main在內(nèi)，都是平行的。也就是說，在一個(gè)函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)，不能再定義另一個(gè)函數(shù)，即不能嵌套定義。但是函數(shù)之間答應(yīng)相互調(diào)用，也答應(yīng)嵌套調(diào)用。習(xí)慣上把調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)。函數(shù)還可以自己調(diào)用自己，稱為遞歸調(diào)用。main 函數(shù)是主函數(shù)，它可以調(diào)用其它函數(shù)，而不答應(yīng)被其它函數(shù)調(diào)用。因此，C程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始，完成對(duì)其它函數(shù)的調(diào)用后再返回到main函數(shù)，最后由main函數(shù)結(jié)束整個(gè)程序。一個(gè)C源程序必須有，也只能有一個(gè)主函數(shù)main。

　　函數(shù)定義的一般形式

　　 1.無參函數(shù)的一般形式

　　類型說明符函數(shù)名()
　　 {
　　　類型說明
　　　語句
　　 }

　　其中類型說明符和函數(shù)名稱為函數(shù)頭。類型說明符指明了本函數(shù)的類型，函數(shù)的類型實(shí)際上是函數(shù)返回值的類型。該類型說明符與第二章介紹的各種說明符相同。函數(shù)名是由用戶定義的標(biāo)識(shí)符，函數(shù)名后有一個(gè)空括號(hào)，其中無參數(shù)，但括號(hào)不可少。{} 中的內(nèi)容稱為函數(shù)體。在函數(shù)體中也有類型說明，這是對(duì)函數(shù)體內(nèi)部所用到的變量的類型說明。在很多情況下都不要求無參函數(shù)有返回值，此時(shí)函數(shù)類型符可以寫為void。

　　我們可以改為一個(gè)函數(shù)定義：

void Hello()
{
　 printf ("Hello,world /n");
}

　　這里，只把main改為Hello作為函數(shù)名，其余不變。Hello 函數(shù)是一個(gè)無參函數(shù)，當(dāng)被其它函數(shù)調(diào)用時(shí)，輸出Hello world字符串。

　　 2.有參函數(shù)的一般形式

　　類型說明符函數(shù)名(形式參數(shù)表)

　　型式參數(shù)類型說明
　　 {
　　　類型說明
　　　語句
　　 }

　　有參函數(shù)比無參函數(shù)多了兩個(gè)內(nèi)容，其一是形式參數(shù)表，其二是形式參數(shù)類型說明。在形參表中給出的參數(shù)稱為形式參數(shù)，它們可以是各種類型的變量，各參數(shù)之間用逗號(hào)間隔。在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)將賦予這些形式參數(shù)實(shí)際的值。形參既然是變量，當(dāng)然必須給以類型說明。例如，定義一個(gè)函數(shù)，用于求兩個(gè)數(shù)中的大數(shù)，可寫為：

int max(a,b)
int a,b;
{
if (a>b) return a;
else return b;
}

　　第一行說明max函數(shù)是一個(gè)整型函數(shù)，其返回的函數(shù)值是一個(gè)整數(shù)。形參為a,b。第二行說明a,b均為整型量。 a,b 的具體值是由主調(diào)函數(shù)在調(diào)用時(shí)傳送過來的。在{}中的函數(shù)體內(nèi)，除形參外沒有使用其它變量，因此只有語句而沒有變量類型說明。上邊這種定義方法稱為“傳統(tǒng)格式”。這種格式不易于編譯系統(tǒng)檢查，從而會(huì)引起一些非常細(xì)微而且難于跟蹤的錯(cuò)誤。ANSI C 的新標(biāo)準(zhǔn)中把對(duì)形參的類型說明合并到形參表中，稱為“現(xiàn)代格式”。

　　例如max函數(shù)用現(xiàn)代格式可定義為：

int max(int a,int b)
{
if(a>b) return a;
else return b;
}

　　現(xiàn)代格式在函數(shù)定義和函數(shù)說明(后面將要介紹)時(shí)，給出了形式參數(shù)及其類型，在編譯時(shí)易于對(duì)它們進(jìn)行查錯(cuò)，從而保證了函數(shù)說明和定義的一致性。例1.3即采用了這種現(xiàn)代格式。在max函數(shù)體中的return語句是把a(bǔ)(或b)的值作為函數(shù)的值返回給主調(diào)函數(shù)。有返回值函數(shù)中至少應(yīng)有一個(gè)return語句。在C程序中，一個(gè)函數(shù)的定義可以放在任意位置，既可放在主函數(shù)main之前，也可放在main之后。例如例1.3中定義了一個(gè)max 函數(shù)，其位置在main之后，也可以把它放在main之前。

　　修改后的程序如下所示。

int max(int a,int b)
{
if(a>b)return a;
else return b;
}
void main()
{
int max(int a,int b);
int x,y,z;
printf("input two numbers:/n");
scanf("%d%d",&x,&y);
z=max(x,y);
printf("maxmum=%d",z);
}

　　現(xiàn)在我們可以從函數(shù)定義、函數(shù)說明及函數(shù)調(diào)用的角度來分析整個(gè)程序，從中進(jìn)一步了解函數(shù)的各種特點(diǎn)。程序的第1行至第5行為max函數(shù)定義。進(jìn)入主函數(shù)后，因?yàn)轭A(yù)備調(diào)用max函數(shù)，故先對(duì)max函數(shù)進(jìn)行說明(程序第8行)。函數(shù)定義和函數(shù)說明并不是一回事，在后面還要專門討論。可以看出函數(shù)說明與函數(shù)定義中的函數(shù)頭部分相同，但是末尾要加分號(hào)。程序第12 行為調(diào)用max函數(shù)，并把x,y中的值傳送給max的形參a,b。max函數(shù)執(zhí)行的

　　結(jié)果 (a或b)將返回給變量z。最后由主函數(shù)輸出z的值。

　　函數(shù)調(diào)用的一般形式前面已經(jīng)說過，在程序中是通過對(duì)函數(shù)的調(diào)用來執(zhí)行函數(shù)體的，其過程與其它語言的子程序調(diào)用相似。C語言中，函數(shù)調(diào)用的一般形式為：

　　函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)表) 對(duì)無參函數(shù)調(diào)用時(shí)則無實(shí)際參數(shù)表。實(shí)際參數(shù)表中的參數(shù)可以是常數(shù)，變量或其它構(gòu)造類型數(shù)據(jù)及表達(dá)式。各實(shí)參之間用逗號(hào)分隔。'Next of Page在C語言中，可以用以下幾種方式調(diào)用函數(shù)：

　　 1.函數(shù)表達(dá)式

　　函數(shù)作表達(dá)式中的一項(xiàng)出現(xiàn)在表達(dá)式中，以函數(shù)返回值參與表達(dá)式的運(yùn)算。這種方式要求函數(shù)是有返回值的。例如： z=max(x,y)是一個(gè)賦值表達(dá)式，把max的返回值賦予變量z。'Next of Page

　　 2.函數(shù)語句

　　函數(shù)調(diào)用的一般形式加上分號(hào)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(shí)參

　　函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)調(diào)用的實(shí)際參數(shù)出現(xiàn)。這種情況是把該函數(shù)的返回值作為實(shí)參進(jìn)行傳送，因此要求該函數(shù)必須是有返回值的。例如： printf("%d",max(x,y)); 即是把max調(diào)用的返回值又作為printf函數(shù)的實(shí)參來使用的。在函數(shù)調(diào)用中還應(yīng)該注重的一個(gè)問題是求值順序的問題。所謂求值順序是指對(duì)實(shí)參表中各量是自左至右使用呢，還是自右至左使用。對(duì)此，各系統(tǒng)的規(guī)定不一定相同。在3.1.3節(jié)介紹printf 函數(shù)時(shí)已提

　　到過，這里從函數(shù)調(diào)用的角度再強(qiáng)調(diào)一下。看例5.2程序。

void main()
{
int i=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。例5.2的運(yùn)行結(jié)果應(yīng)為：

　　 8
　　 7
　　 7
　　 8

　　如對(duì)printf語句中的++i，--i，i++，i--從左至右求值，結(jié)果應(yīng)為：

　　 9
　　 8
　　 8
　　 9

　　應(yīng)非凡注重的是，無論是從左至右求值，還是自右至左求值，其輸出順序都是不變的，即輸出順序總是和實(shí)參表中實(shí)參的順序相同。由于Turbo C現(xiàn)定是自右至左求值，所以結(jié)果為8，7，7，8。上述問題如還不理解，上機(jī)一試就明白了。函數(shù)的參數(shù)和函數(shù)的值 right">（出處：清風(fēng)軟件下載學(xué)院）

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