《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)ppt課件-第5章.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)ppt課件-第5章.ppt（62頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,1,C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),The C Programming Language,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院曹計(jì)昌,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,2,第5章 函數(shù)與程序結(jié)構(gòu),本章內(nèi)容:構(gòu)化編程和C程序的一般結(jié)構(gòu)。函數(shù)的機(jī)制: 包括函數(shù)定義、函數(shù)聲明、函數(shù)調(diào)用、變量的存儲(chǔ)類型、參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)等。遞歸與回溯: 包括解釋遞歸與回溯的概念、遞歸函數(shù)設(shè)計(jì),以及遞歸調(diào)用。多文件程序設(shè)計(jì)。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,3,5.1 C程序的一般結(jié)構(gòu),5.1.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)化編程是一種解決問(wèn)題的策略，它包括如下2條編程標(biāo)準(zhǔn)：(1) 程序

2、中的控制流應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)單。(2) 應(yīng)該自頂向下地設(shè)計(jì)程序結(jié)構(gòu)。 自頂向下設(shè)計(jì)也稱為逐步細(xì)化，即把一個(gè)問(wèn)題按功能分解為若干子問(wèn)題，如果子問(wèn)題還較復(fù)雜，可將其繼續(xù)分解，直到分解成為容易求解的子問(wèn)題為止。分解而來(lái)的每個(gè)子問(wèn)題被稱為模塊，C中提供的函數(shù)機(jī)制完成每個(gè)模塊的編程任務(wù)，即用函數(shù)編寫由分解而來(lái)的子問(wèn)題的代碼。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,4,例 顯示從1到10的整數(shù)冪。,* * A TABLE OF POWERS * * Int Square Cube Quartic Quintic 1 1 1 1 1 2 4 8 16 32 3 9 27 81 243 4 16 64 256

3、 1024 5 25 125 625 3125 6 36 216 1296 7776 7 49 343 2401 16807 8 64 512 4096 32768 9 81 729 6561 59049 10 100 1000 10000 100000,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,5,自頂向下的分解問(wèn)題：,(1) 顯示標(biāo)題(2) 顯示表頭(3) 分列整齊地顯示整數(shù)1到10的2至5次冪每個(gè)子問(wèn)題都能作為函數(shù)直接被編寫成代碼，在main中調(diào)用這些函數(shù)，解決總的問(wèn)題。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,6,#includevoid prn_banner(void); /*

4、 prn_banner的函數(shù)原型 */ void prn_headings(void); /* prn_headings的函數(shù)原型 */double power(int x,int n); /* power的函數(shù)原型 */void main(void) int i,j; prn_banner() ; /* 顯示標(biāo)題 */ prn_headings(); /* 顯示表頭 */ for(i=1;i=10;i+) printf(%5d,i); for(j=2;j=5;j+) printf(%10.0f, power(i,j); /* i j */ printf(n); ,main函數(shù)：,2022/6

5、/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,7,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的益處,使程序編制方便，易于管理、修改和調(diào)試。增強(qiáng)了程序的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)充性，方便于多人分工合作完成程序的編制。函數(shù)可以公用，避免在程序中使用重復(fù)的代碼。提高軟件的可重用性，軟件的可重用性是轉(zhuǎn)向面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的重要因素。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,8,5.1.2 C程序的一般結(jié)構(gòu),C程序由一或多個(gè)函數(shù)組成，這些函數(shù)可以編輯成多個(gè)C源文件，每一個(gè)C源文件含有一個(gè)或多個(gè)函數(shù)定義。各C源文件中要用到的一些外部變量說(shuō)明、枚舉類型聲明、結(jié)構(gòu)類型聲明、函數(shù)原型和編譯預(yù)處理指令等可編輯成一個(gè).h頭文件，然后在每個(gè)C文件中包含該頭文

6、件。每個(gè)源文件可單獨(dú)編譯生成目標(biāo)文件，組成一個(gè)C程序的所有源文件都被編譯之后，由連接程序?qū)⒏髂繕?biāo)文件中的目標(biāo)函數(shù)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)的函數(shù)裝配成一個(gè)可執(zhí)行C程序。 除main以外的其它函數(shù)分兩類，一類是由系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。另一類是需要由程序員自己編寫的函數(shù)（“自定義函數(shù)”）。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,9,5.2 函數(shù)的定義與函數(shù)的聲明,程序中若要使用自定義函數(shù)實(shí)現(xiàn)所需的功能，需要做三件事： 按語(yǔ)法規(guī)則編寫完成指定任務(wù)的函數(shù)，即定義函數(shù)； 有些情況下在調(diào)用函數(shù)之前要進(jìn)行函數(shù)聲明； 在需要使用函數(shù)時(shí)調(diào)用函數(shù),2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,10,5.2.1 函數(shù)的定義

7、,函數(shù)定義的一般形式為：類型名 函數(shù)名（參數(shù)列表） 聲明部分 語(yǔ)句部分無(wú)返回值，類型名用void。無(wú)參數(shù)，參數(shù)列表void（可缺省不寫）,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,11,函數(shù)定義的例子,/* 函數(shù)prn_banner：顯示標(biāo)題 */void prn_banner(void) /* 同于void prn_banner() */ printf(n %s%s%sn, * n, * A TABLE OF POWERS * n, * n );,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,12,未指明函數(shù)返回值的類型，默認(rèn)為 int,/* 函數(shù)prn_headings：顯示表頭 */vo

8、id prn_headings( ) /* 不同于 prn_headings( ) */ printf(n %5s%10s%10s%10s%10sn,Int,Square,Cube,Quartic,Quintic);,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,13,必須明確地列出每一個(gè)參數(shù)的類型。函數(shù)定義中的參數(shù)稱為形式參數(shù)（形參）,/* 函數(shù)power：計(jì)算x n ，n 0 */double power(int x，int n) /*不能為 double power(int x,n) */ int i； double p； for (i=1，p=1;i=n;i+) p*=x; return

9、 p;,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,14,5.2.2 return語(yǔ)句,return語(yǔ)句可以是如下兩種形式之一：（1）return ； /* void函數(shù) */（2）return 表達(dá)式 ； /* 非void函數(shù) */ void函數(shù)也可以不包含return語(yǔ)句。如果沒(méi)有return語(yǔ)句，當(dāng)執(zhí)行到函數(shù)結(jié)束的右花括號(hào)時(shí)，控制返回到調(diào)用處，把這種情況稱為離開(kāi)結(jié)束。 表達(dá)式值的類型應(yīng)該與函數(shù)定義的返回值類型一致，如果不相同，就把表達(dá)式值的類型自動(dòng)轉(zhuǎn)換為函數(shù)返回值的類型 。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,15,函數(shù)返回的值，程序可以使用它，也可以不使用它,while() g

10、etchar(); /* 返回值不被使用 */ c=getchar(); /* 返回值被使用 */ ,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,16,一旦return被執(zhí)行，控制立即返回到調(diào)用處，其后的代碼不可能被執(zhí)行,/* is_prime：如果n是素?cái)?shù)，則返回1；否則，返回0 */int is_prime(int n) /* 等價(jià)于 is_prime(int n) */ int k, limit; if (n=2) return 1; if (!(n % 2) return 0; limit=n/2 ; for (k=3; k=limit; k+=2) if ( !(n % k) ) r

11、eturn 0; return 1;,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,17,5.2.3 函數(shù)的聲明,1函數(shù)定義起函數(shù)聲明的作用 函數(shù)定義在前，調(diào)用函數(shù)在后。例：#includevoid prn_banner(void) void prn_headings(void) double power(int x,int n) void main(void) ,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,18,2函數(shù)原型,函數(shù)定義出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用后 被調(diào)用函數(shù)在其它文件中定義 必須在函數(shù)調(diào)用之前給出函數(shù)原型。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,19,函數(shù)原型的一般形式,類型名 函數(shù)名

12、（參數(shù)類型表）； 參數(shù)類型表通常是用逗號(hào)隔開(kāi)的形參類型列表，而形參名可以省略。例如， double power(int, int); 等價(jià)于 double power(int x, int n); 無(wú)參函數(shù)的函數(shù)原型參數(shù)表必須指定為void,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,20,函數(shù)原型的作用,函數(shù)原型告訴編譯器函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型，傳遞給函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)類型和參數(shù)順序。編譯器用函數(shù)原型校驗(yàn)函數(shù)調(diào)用, 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換傳遞的參數(shù)類型,從而避免錯(cuò)誤的函數(shù)調(diào)用導(dǎo)致的致命運(yùn)行錯(cuò)誤或微妙而難以檢測(cè)的非致命邏輯錯(cuò)誤。例如， printf (%.1f n, sqrt(4) ) ;(1)包含了mat

13、h.h，輸出 2.0 */(2)沒(méi)有包含math.h，函數(shù)調(diào)用sqrt(4)不會(huì)產(chǎn)生正確的值。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,21,3遺漏函數(shù)原型,編譯器首次遇到?jīng)]有聲明的函數(shù)調(diào)用時(shí)，將構(gòu)造一個(gè)缺省聲明并繼續(xù)編譯： int f(); /*函數(shù)是int類型，但不給出參數(shù)表信息*/ (1) 函數(shù)類型不是int，給出一個(gè)錯(cuò)誤提示： Type mismatch in redeclaration of f (2) 函數(shù)類型是int，就不給出錯(cuò)誤提示。編譯器對(duì)參數(shù)類型不作檢查，把正確類型的參數(shù)傳遞給函數(shù)是程序員的責(zé)任。假設(shè)函數(shù)f只有一個(gè)類型為int的參數(shù)，函數(shù)調(diào)用f (2)會(huì)產(chǎn)生正確的值，而

14、函數(shù)調(diào)用f(2.5)將產(chǎn)生錯(cuò)誤的運(yùn)行結(jié)果。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,22,良好的編程風(fēng)格,在函數(shù)調(diào)用之前必須給出它的函數(shù)定義、函數(shù)原型或兩者都給出。 引入標(biāo)準(zhǔn)頭文件的主要原因是它含有函數(shù)原型。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,23,5.3 函數(shù)調(diào)用與參數(shù)傳遞,5.3.1 函數(shù)調(diào)用 1函數(shù)調(diào)用的形式 函數(shù)名（實(shí)參列表）實(shí)參是一個(gè)表達(dá)式 ,對(duì)于無(wú)函數(shù)，調(diào)用形式 ： 函數(shù)名（）,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,24,函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式,(1) 作為表達(dá)式語(yǔ)句出現(xiàn)。 prn_headings(); putchar(c);(2）作為表達(dá)式中的一個(gè)操作數(shù)

15、出現(xiàn)。例如： c=getchar() sum += power(i,j);(3）作為函數(shù)調(diào)用的一個(gè)實(shí)參出現(xiàn)，即嵌套調(diào)用。 printf(%10.0f, power(i , j) ); putchar ( getchar() );,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,25,2. 函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行過(guò)程,#includeint max(int,int);void main(void) int m, a=3, b=4; m=max( a, b ); printf(%d,m); int max( int x, int y ) if(xy) return x; else return y;,2022

16、/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,26,3實(shí)參的求值順序,實(shí)參的求值順序由具體實(shí)現(xiàn)確定，有的按從左至右的順序計(jì)算，有的按從右至左的順序計(jì)算 a=1; max (a，a+) -從左至右：max(1,1) -從右至左：max(2,1) (多數(shù) ) 為了保證程序清晰、可移植，應(yīng)避免使用會(huì)引起副作用的實(shí)參表達(dá)式 .實(shí)參的求值順序C語(yǔ)言采用從右至左規(guī)則,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,27,實(shí)參的求值順序C語(yǔ)言采用從右至左規(guī)則,#include stdio.hvoid main(void) int x=1; printf(%dt%dt%dn,x,x+,x);運(yùn)行結(jié)果：2 1 1,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,28,5.3.2 參數(shù)的值傳遞,參數(shù)的傳遞方式是“值傳遞”，實(shí)參的值單向傳遞給相應(yīng)的形參。如果實(shí)參、形參都是x，被調(diào)用函數(shù)不能改變實(shí)參x的值。,2022/6/10,華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,29,例 說(shuō)明值傳遞概念的程序,#include long fac(int); void main() int n=4; printf(%dn,n); /* 輸出4 */ pri