函数和编译预处

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1、,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,第8章 函数和编译预处理,C语言是一种结构化程序设计语言，而结化程序设计的总体思想是采用模块化结构，自上而下，逐步求精。即首先把一个复杂的大问题分解为若干相对独立的小问题，如果小问题仍较复杂，则可以把这些小问题又继续分解成若干子问题，这样不断地分解，使得小问题或子问题简单到能够直接用程序的三种基本结构表达为止。然后，对应每一个小问题或子问题编写出一个功能上相对独立的程序块来，这种像积木一样的程序块被称为模块。,,,前面各章中介绍的程序，都只有1个主函数main()。实际上，1个较大的应用程

2、序，按结构化程序设计的要求，往往需要分成多个模块。C语言是通过函数实现模块化程序设计的，所以1个大的C语言程序，是有多个函数组成的，每个函数分别对应各自的功能模块。,,在这些函数中，可以调用C编译系统提供的库函数，也可以调用自己编写的、或别人编写的自定义函数。,,函数的分类：,,从用户角度分为：,,由系统提供标准函数（库函数）和用户自定义函数,,从函数形式分为：,,无参函数和有参函数,,8.1 函数的定义与调用,函数的定义,,1．任何函数（包括主函数main()）都是由函数说明和函数体两部分组成。根据函数是否需要参数，可将函数分为无参函数和有参函数两种。,,（1）无参函数的一般形式,,函数类型

3、 函数名( void ),,{ 说明语句部分；,,可执行语句部分；,,},,例如：void fun(void),,{ printf(“ C program\n”);,,},,,（2）有参函数的一般形式,,函数类型 函数名( 数据类型 参数[，数据类型 参数2……] ),,{ 说明语句部分；,,可执行语句部分；,,},,有参函数比无参函数多了一个参数表。调用有参函数时，调用函数将赋予这些参数实际的值。,,为了与调用函数提供的实际参数区别开，将函数定义中的参数表称为形式参数表，简称形参表。,,（3）空函数──既无参数、函数体又为空的函数。其一般形式为：,,[函数类型] 函数名(void)

4、,,{ },,,[例题8.1],定义一个函数，用于求两个数中的大数。,,/*功能：定义一个求较大数的函数并在主函数中调用*/,,int max(int n1, int n2) /*定义一个函数max()，n1,n2为形参*/,,{ int z;,,z=n1>n2?n1:n2; /*返回n1,n1中较大者 */,,return (z),,},,main(),,{ int max(int n1, int n2); /*函数说明与函数定义第一行一样写，但在最后加；*/,,int num1,num2; /*num1,num2是实际参数*/,,printf("input two number

5、s:\n");,,scanf("%d%d", ,,printf("max=%d\n", max(num1,num2)); /*函数调用*/,,getch(); /*使程序暂停，看结果。按任一键继续*/,,},运行情况：,,6 9↙,,max=9,,2．说明：,,（1）函数类型：指出,return,语句返回值的类型，它可以是C语言中任意合法的数据类型。如：,int float,,char,等，函数类型缺省时，系统默认为int 型。,,（2）函数名：是一个标识符。标识函数的名称。,,（3）函数名后括号内是形式参数，写出参数的类型和名字。,,如：,int max(int n1, int n2

6、)；,不能写成：,int max(int n1, n2)；,,（4）在老版本C语言中，参数类型说明允许放在函数说明部分单独指定。,,例如：,,int max(n1, n2)；,,{ int n1,n2;,,……,,},,,(5)一个C程序由一个main主函数和多个子函数组成，执行从main函数开始，调用其他函数后，返回到main函数，在main函数中结束整个程序的运行。,,（6）函数定义不允许嵌套。,,在Ｃ语言中，所有函数（包括主函数main()）都是平行的。一个函数的定义，可以放在程序中的任意位置，主函数main()之前或之后。但在一个函数的函数体内，不能再定义另一个函数，即不能嵌套定义。

7、,,8.1.2 函数的返回值与函数类型,Ｃ语言的函数兼有其它语言中的函数和过程两种功能，从这个角度看，又可把函数分为有返回值函数和无返回值函数两种。,,1．函数返回值与,return,语句,,有参函数的返回值，是通过函数中的return语句来获得的。当然有参函数如果不需要返回值，也可以没有return语句。,,（1）return语句的一般格式： return ( 返回值表达式 ); 或return返回值表达式;,,（2）return语句的功能：返回调用函数，并将“返回值表达式”的值带给调用函数。,,(3) 一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪一个return语句，哪一个语

8、句起作用。,,（4）被调用函数中可以无return语句，当无return语句时并不是不返回一个值，而是一个不确定的值。为了明确表示不返回值，可以用“void”定义成“无（空）类型”。,,,[例题8.2],“void”定义的“无（空）类型”函数的举例,,void f1(int x,int y) /*定义f1函数，形参有整型的x、y，void表示空类型*/,,{int w;,,w=x+y;,,printf(“w=%d\n”,w);,,},,main(),,{ int a,b;,,a=3;,,b=4;,,f1(a,b);/*函数的调用，实参是整型的a、b*/,,},,2．函数类型在定义函数时，对函

9、数类型的说明，应与return语句中返回值表达式的类型一致。如果不一致，则以函数类型为准。如果缺省函数类型，则系统一律按整型处理。,,[例题8.3],返回值类型和函数类型不同，以函数为准。,,/*例题源代码文件名：LT8_3.C*/,,int max(float n1,float n2),,{float z;,,z=n1>n2?n1:n2;,,return (z) ; /*返回n1,n1中较大者 */,,},,main(),,{float a,b;,,int c;,,scanf(“%f,%f”,,,c=max(a,b);,,printf(“max is%d\n”,c); },,,运行情况：,

10、,1.5 4.5↙,,max=4,,max函数中return (z)；z返回值是float型，而函数定义返回值类型是int型，以函数为准，所以是int型，运行结果是max=4,。,,8.1.3 对被调用函数的说明和函数原型,1．如果调用库函数，不用说明，但应该在本文件开头用#,include,命令将调用有关库函数“包含”到本文件中。,,如：,# include “stdio.h”,,,在,stdio.h,文件中放了输入输出库函数所用到的一些宏定义信息。,,2．如果调用自定义函数，在调用之前，应对被调用函数进行说明，其目的是：使编译系统知道被调用函数返回值的类型、函数参数的个数、类型、和顺序

11、，便于调用时，对调用函数提供的实际参数的类型、个数、及顺序进行检查，看是否与被调用函数一致。,,,在ANSI C新标准中，采用函数原型方式，对被调用函数进行说明，其一般格式如下：,,函数类型 函数名(数据类型[ 参数名][, 数据类型[ 参数名2]…])；,,例如：例8.1主函数中的int max(int n1,int n2);语句，是函数说明语句。说明函数max的返回值类型为整型 ,有两个形式参数n1,n2都是整型。,,Ｃ语言同时又规定，在以下2种情况下，可以省去对被调用函数的说明：,,(1) 当被调用函数的函数定义出现在调用函数之前时。因为在调用之前，编译系统已经知道了被调用函数的函

12、数类型、参数个数、类型和顺序。,,例8.1 max函数在主函数main()之前，主函数中的int max(int n1,int n2);说明语句可以不要。,,,(2) 如果在所有函数定义之前，在函数外部（例如文件开始处）预先对各个函数进行了说明，则在调用函数中可缺省对被调用函数的说明。,,例如：,,char f1(int a); /*函数说明*/,,float f2(float b); /*函数说明*/,,main( ),,{ ……},,char f1(int a) /*函数定义*/,,{……},,float f2(float b); /*函数定义*/,,{……},,8.1.4 函数的调

13、用,,在程序中，是通过对函数的调用来执行函数体的，其过程与其它语言的子程序调用相似。,,1．函数调用,,Ｃ语言中，函数调用的一般形式为：,,,函数名([实际参数表]),,,（1）实参的个数、类型和顺序，应该与被调用函数所要求的参数个数、类型和顺序一致，才能正确地进行数据传递。,,（2）如果实参有多个，对实际参数的求值顺序随系统而异。Turbo C按自右向左顺序求值。,,,例 8.4 函数实际参数的求值顺序。,,main(),,{ int f(int a, int b); /*函数说明*/,,int i=2,p;,,p=f (i,++i); /*函数调用实参求值顺序是从右向左*/,,pr

14、intf(“p=%d",p);,,},,int f(int a, int b) /*a=3 b=3 */,,{ int c;,,if(a>b) c=1;,,else if(a= =b) c=0;,,else c=-1;,,return(c);,,},运行结果：,,p=0,,2．函数调用方式,在Ｃ语言中，可以用以下几种方式调用函数：,,（1）,函数表达式,。函数作为表达式的一项，出现在表达式中，以函数返回值参与表达式的运算。这种方式要求函数是有返回值的。,,如,： c=2*max(a,b);,,（2）,函数语句,。C语言中的函数可以只进行某些操作而不返回函数值，这时的函数调用可作为一

15、条独立的语句。,,如：,max(a,b);,,（3）,函数实参,。函数作为另一个函数调用的实际参数出现。这种情况是把该函数的返回值作为实参进行传送，因此要求该函数必须是有返回值的。,,,,,如：,n=max(a,max(b,c));,,其中,max(b,c),是一次调用，它的值作为max另一次调用的实参。,,（4）调用时实参与形参在类型必须匹配。如果类型不匹配，C编译程序将按赋值兼容的规则进行转换。（如：实参实型a=3.5,而形参x 为整型，则x得到的是3）。如果实参和形参的类型不赋值兼容，通常并不给出出错信息，且程序仍然继续执行，只是得不到正确的结果。,,8.1.5 函数的形参与实参,函数

16、的参数分为,形参,和,实参,两种，作用是实现数据传送。形参出现在函数定义中，只能在该函数体内使用。发生函数调用时，调用函数把实参的值复制1份，传送给被调用函数的形参，从而实现调用函数向被调用函数的数据传送。,,关于形参与实参的说明：,,（1）实参可以是常量、变量、表达式、函数等。无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此，应预先用赋值、输入等办法，使实参获得确定的值。,,（2）形参变量只有在被调用时，才分配内存单元；调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。,,,因此，形参只有在该函数内有效。调用结束，返回调用函数后，则不能再使用该形参变量。,,

17、（3）实参对形参的数据传送是单向的，即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。,,（4）实参和形参占用不同的内存单元，即使同名也互不影响。如以下程序：,,[例题8.5],实参对形参的数据传递。,,/*功能：实参对形参的数据传递。*/,,/*例题源代码文件名：LT8_5.C*/,,,main(),,{ void s(int n); /*说明函数*/,,int n=100; /*定义实参n，并初始化*/,,s(n); /*调用函数*/,,printf("n_s=%d\n",n);

18、 /*输出调用后实参的值，便于进行比较*/,,},,void s(int n),,{ int i;,,printf("n_x=%d\n",n); /*输出改变前形参的值*/,,for(i=n-1; i>=1; i--) n=n+i; /*改变形参的值*/,,printf("n_x=%d\n",n); /*输出改变后形参的值*/,,},运行结果：,,n_x=100,,n_x=5050,,n_s=100,,8.2函数的嵌套调用和递归调用,函数的嵌套调用,,函数的嵌套调用是指，在执行被调用函数时，被调用函数又调用了其它函数。这与其它语言的子程序嵌套调用的情形是

19、类似的，其关系可表示如图8-1。,,,[例题8.6[,计算s=1k+2k+3k+……+N k,,/*例题源代码文件名：LT8_6.C*/,,/*功能：函数的嵌套调用*/,,#define K 4,,#define N 5,,long f1(int n,int k) /*计算n的k次方*/,,{ long power=n;,,int i;,,for(i=1;i

20、n;i++) sum += f1(i, k);,,return sum;,,},,main(),,{ printf("Sum of %d powers of integers from 1 to %d = ",K,N);,,printf("%d\n",f2(N,K));,,getch();,,},,,本程序编写了两个函数：一个用来计算n的函数f1(),另一个计算累加和的函数f2()。主函数先调用f2()计算累加和，再在f2()中调用f1()。f1()和f2()均为长整型，都在主函数之前定义，故不必再在主函数中对f1()和f2()加以说明。由于计算数值会很大，所以函数和一些变量的类型都说明为

21、长整型。,,,8.2.2 函数的递归调用,,函数的递归调用是指，一个函数在它的函数体内，直接或间接地调用它自身。,,,例8.7,用递归法计算n!。,,用递归法计算n!,可以用下面公式表示：,,1 (n=1),,n!=,,n*(n-1)! (n>1),,/*例题源代码文件名：LT8_7.C*//*功能：通过函数的递归调用计算阶乘*/,,long p(int n),,{ long f;,,if(n>1) f=p(n-1)*n;,,else f=1;,,return(f);,,},,,main(),,{ int n;,,long y;,,printf("input a int

22、eager number: ");,,scanf("%d",,,y=p(n);,,printf("%d!=%ld\n",n,y);,,getch();,,},运行结果：,,input a inteager number:5↙,,5!=120,,,,,[例题8.8],填空题：以下程序的输出结果是：_________,,/*例题源代码文件名：LT8_8.C*/,,func(int x),,{ int p;,,if(x= =0||x= =1) return(3);,,p=x-func(x-2);,,return p;,,},,main( ),,{,,printf(“%d\n”,func(9));,,

23、},,分析:,,所以程序的输出结果是：7,,8.3 数组作为函数参数,数组用作函数参数有两种形式：一种是把数组元素（又称下标变量）作为实参使用；,,另一种是把数组名作为函数的形参和实参使用。,,8.3.1 数组元素作为函数参数,,数组元素就是下标变量，它与普通变量并无区别。数组元素只能用作,函数实参,，其用法与普通变量完全相同：在发生函数调用时，把数组元素的值传送给形参，实现单向值传送。,,,[例题8.9],写一函数统计字符串中字母的个数。,,/*例题源代码文件名：LT8_9.C*/,,/*功能：数组元素作为函数实参*/,,int isalp(char c),,{ if (c>='a'

24、&&c='A'&&c<='Z'),,return(1);,,else return(0);,,},,,main(),,{ int i,num=0;,,char str[255];,,printf("Input a string: ");,,gets(str);,,for(i=0;str[i]!='\0';i++),,if (isalp(str[i])) num++; /*数组元素作为实际参数调用函数*/,,puts(str); /*输出字符串*/,,printf("num=%d\n",num); /*输出字母个数*/,,},运行结果：,,Input a string

25、: We study Turbo C!↙,,We study Turbo C!,,num=13,,,,本例题子函数功能判断一个字符是否为字母，是返回值为1，否则为0。主函数调用时用语句,for(i=0;str[i]!='\0';i++),,if (isalp(str[i])) num++;,,isalp(str[i]),返回值为1，表示是真，用,num++,统计字母的个数，,isalp(str[i]),返回值为0，则什么也不做。,,说明：,,（1）用数组元素作实参时，只要数组类型和函数的形参类型一致即可，并不要求函数的形参也是下标变量。换句话说，对数组元素的处理是按普通变量对待的。,,（2）在

26、普通变量或下标变量作函数参数时，形参变量和实参变量是由编译系统分配的两个不同的内存单元。在函数调用时发生的值传送，是把实参变量的值赋予形参变量。,,8.3.2 数组名作为函数的形参和实参,数组名作函数参数时，既可以作形参，也可以作实参。,,数组名作函数参数时，要求形参和相对应的实参都必须是类型相同的数组（或指向数组的指针变量），都必须有明确的数组说明。,,[例题8.10],已知某个学生5门课程的成绩，求平均成绩。,,/*例题源代码文件名：LT8_10.C*/,,float aver(float a[ ]) /*求平均值函数*/,,{ int i;,,float

27、 av,sum=a[0];,,for(i=1;i<5;i++) sum += a[i];,,av=sum/5;,,return av;,,},,,void main(),,{ float s[5],av;,,int i;,,printf("\ninput 5 scores:\n");,,for(i=0;i<5;i++) scanf("%f",,,av=aver(s); /*调用函数，实参为一数组名s*/,,printf("average score is %5.2f\n",av);,,},运行结果：,,input 5 scores:,,80 70 65 90 75,,

28、average score is 76.00,,,,说明,：,,（1）用数组名作函数参数，应该在调用函数和被调用函数中分别定义数组，且数据类型必须一致，否则结果将出错。例如，在本案例中，形参数组为a[ ]，实参数组为s[ ]，它们的数据类型相同。(形参数组与实参数组可以同名),,（2）C编译系统对形参数组大小不作检查，所以形参数组可以不指定大小。例如，本案例中的形参数组a[ ]。,,为了在被调用函数中处理数组元素的需要，可以另设一个参数，传递数组元素的个数。,,例如：将上例中的aver( ) 改进为如下：,,,[例题8.11],,float aver(float a[ ],int n)

29、 /*求平均值函数*/,,{ int i;,,float av,sum=a[0];,,for(i=1;i

30、,,},运行结果：,,aver1=80.40,,aver2=77.4,,,可以看出，两次调用aver( )函数时数组大小是不同的，在调用时用一个实参传递数组大小给形参n，以便aver( )函数能处理数组大小不同的数组元素。,,如果指定形参数组的大小，则实参数组的大小必须大于等于形参数组，否则因形参数组的部分元素没有确定值而导致计算结果错误。,,,（3）数组名作为参数，只是将实参数组的首地址传给形参数组，从而使形参数组与实参数组共用同一段内存空间。假设s1数组的起始地址为1000，则a数组的起始地址也是1000,,显然形参数组和实参数组为同一数组。s[0]与a[0]同占一个单元……。所以如果形参

31、数组元素的值发生变化，也就是实参数组元素发生变化。这种数据传递方式称为“地址传递”。,,8.4 函数编程举例,1．编程举例,,例8.12编程求sum=1+1/2+1/3+1/4+1/5+……+1/n,,/*例题源代码文件名：LT8_12.C*/,,# include “stdio.h”,,main( ),,{ double fun(int n); /*函数的说明,注意末尾要加；*/,,int n;,,scanf(“%d”,,,printf(“sum=%f”,fun(n));/*函数调用*/,,},,double fun(int n) /*函数定义，末尾不能有；这是函数定义与函数说明不同的地方

32、*/,,{ double sum=0.0;,,,int i;,,for(i=1;i<=n;i++),,sum+=1.0/i;,,return (sum);,,},,注意：,,本例计算1+1/2+1/3……1/n.由于“/”除号当除数和被除数均为整型时，商为整数，1/2=0、1/3=0……所以要这样写sum+=1.0/i; 被除数是实型1.0除数是整型作“/”除法sum才能得到实数各项和。,运行时输入10↙,,输出结果为：,,sum=2.928968,,2．阅读程序训练,例8.13 以下程序运行结果是____,_10,20__,__.,,func(int a,int b),,{ int temp

33、;,,temp=a;,,a=b;,,b=temp;,,},,main( ),,{ int x,y;,,x=10;y=20;,,func(x,y);,,printf(“%d,%d\n”,x,y);,,},,(a) 10,20 (b) 10,10 (c) 20,10 (d) 20,20,答案： (a),解析：,,这里是实参x,y向形参a,b值传递，在函数中只将形参a,b的值,,交换。不会改变实参的值，所以输出x,y的值仍为10,20。,,,,[例题8.14],以下程序运行结果是,__0 2 4 6___,____.,,/*例题源代码文件名：LT8_14.C*/,,void

34、 f1(int b[ ]),,{ int j;,,for(j=0;j<4;j++),,b[j]=2*j;,,},,main( ),,{ int a[ ]={5,6,7,8},i;,,f1(a);,,for(i=0;i<4;i++),,printf(“%d\t”,a[i]);,,},,,解析：,,本题是数组名作为实际参数进行调用，只是将实参数组a的首地址传给形参数组b，从而使形参数组与实参数组共用同一段内存空间。即数组b就是数组a，所以形参数组b的变化就是a数组的变化，所以在主函数中的printf(“%d\t”,a[i]);语句，输出0 2 4 6。这里的\t是转义字符表示横向跳到下一个

35、输出区，使用它为了隔开每一个数据。,,8.5 内部变量与外部变量,,Ｃ语言中所有的变量都有自己的作用域。变量说明的位置不同，其作用域也不同，据此将Ｃ语言中的变量分为内部变量和外部变量。,,内部变量,,在一个函数内部定义的变量是内部变量，它只在该函数范围内有效。也就是说，只有在本函数内部才能使用它们，在此函数之外就不能使用这些变量了。所以内部变量也称“局部变量”。,,,例如：,,int f1(int a) /*函数f1*/,,{ int b,c；,,……,,} /*a,b,c作用域：仅限于函数f1()中*/,,int f2(int x) /*函数f2*/,,{ int y,

36、z；,,……,,} /*x,y,z作用域：仅限于函数f2()中*/,,main(),,{ int m,n；,,……,,} /*m,n作用域：仅限于函数main()中*/,,关于内部变量的作用域还要说明以下几点：,,1．主函数main()中定义的内部变量，也只能在主函数中使用，其它函数不能使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的内部变量。因为主函数也是一个函数，与其它函数是平行关系。这一点是与其它语言不同的，应予以注意。,,2．形参变量也是内部变量，属于被调用函数；实参变量，则是调用函数的内部变量。,,3．允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元，互不干

37、扰，也不会发生混淆。,,4．在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内,,main( ),,{ int a,b;,,…….,,{ int c; /*c是在复合语句中定义的变量因此在复合语句范围内有效*/,,c=a+b;,,} },,8.5.2 外部变量,在函数外部定义的变量称为外部变量。外部变量不属于任何一个函数，其作用域是：从外部变量的定义位置开始，到本文件结束为止。外部变量可被作用域内的所有函数直接引用，所以外部变量又称全局变量。,,如：,,int a=1,b=5;,,float f1(int x),,{ int c,d;,,……,,},,,char c1,c2;,,cha

38、r f2(int x,int y),,{ int i,j;,,…… },,main( ),,{ int m,n;,,……,,},,,对于外部变量还有以下几点说明：,,1. 外部变量可加强函数模块之间的数据联系。由于同一文件中的所有函数都可以引用外部变量的值，因此，如果在一个函数中改变了外部变量的值，就能影响到其他函数，相当于各函数间有直接的传递通道。由于函数的调用只能带回一个返回值，因此有时可以利用外部变量与函数联系的渠道，从函数得到一个以上的返回值。,,,[例题8.15],输入长方体的长（l）、宽（w）、高（h），求长方体体积及正、侧、顶三个面的面积。,,/*例题源代码文件名：LT8_15

39、.C*/。,,/*功能：利用外部变量计算长方体的体积及三个面的面积*/,,int s1,s2,s3;,,int vs(int a,int b,int c),,{ int v;,,v=a*b*c; s1=a*b; s2=b*c; s3=a*c;,,return v;,,},,,main(),,{int v,l,w,h;,,clrscr();,,printf("\ninput length,width and height： ");,,scanf("%d%d%d",,,v=vs(l,w,h);,,printf("v=%d s1=%d s2=%d s3=%d\n",v,s1

40、,s2,s3);,,},运行结果：,,input length,width and height：3 4 5↙,,v=60 s1=12 s2=20 s3=15,,,本例程序的开头，定义了三个外部变量s1,s2,s3，存放长方体的正、侧、顶三个面的面积。其作用域是从开头到文件末尾，所以在主函数中仍有效，相当于把在子函数中的计算值带回主函数。长方体的体积v用return v;语句返回体积值。这样达到从子函数返回了一个以上的值。,,但是，以上方法虽然外部变量加强了函数模块之间的数据联系，但又使这些函数依赖这些外部变量，因而使得这些函数的独立性降低。从模块化程序设计的观点来看这是不利的，因为

41、在程序设计中，模块的功能要单一，,,,,与其他模块的互相影响要尽量少，而用外部变量是不符合这个原则的。一般要求把c程序中的函数做成一个封闭体，除了可以通过“实参和形参“的渠道与外界发生联系外，没有其他渠道。这样的程序移值性好，可读性强。因此不是非用不可时，不要使用外部变量。,,2. 在同一源文件中，允许外部变量和内部变量同名。在内部变量的作用域内，外部变量将被屏蔽而不起作用。,,[例题8.16],外部变量与内部变量同名,,/*例题源代码文件名：LT8_16.C*/,,,int a=3,b=5; /*a,b是外部变量*/,,max( int a,int b) /*a,b是函数的形参为内部变量

42、*/,,{ int c;,,c=a>b?a:b;,,return （c）;,,},,main( ),,{ int a=8; /*a为主函数的内部变量*/,,printf(“%d”,max(a,b));,,},运行结果：,,8,,,本例在主函数中调用时，max(a,b)中，a是主函数的内部变量起作用，外部变量a将被屏蔽而不起作用。因此a=8 b=5进行调用,结果返回8。,,3. 外部变量的作用域是从定义点到本文件结束。如果本文件定义点之前的函数需要引用这些外部变量或在其他文件中要引用时，需要用extern来声明外部变量，以扩展外部变量的作用域。,,外部变量说明的一般形式为：,,extern

43、 数据类型 外部变量[，外部变量2……]；,,,,在一个文件内声明外部变量,,如果外部变量不在文件的开头定义，其有效的作用范围只限于定义处到文件末尾。如果本文件定义点之前的函数需要引用这些外部变量，则如下例方法进行引用。,,[例题8.17],用extern声明外部变量，扩展程序文件中的作用域。,,/*例题源代码文件名：LT8_17.C*/,,,int max(int x,int y),,{ int z;,,z=x>y ? x ：y ;,,return (z);,,},,main( ),,{ extern a,b; /*在引用前外部变量声明*/,,printf(“%d”,max(a,b));

44、/*引用外部变量*/,,},,int a=13,b=-8; /*定义外部变量在后*/,运行结果：,,13,,,（2）在多个文件的程序中声明外部变量,,在一个文件中定义外部变量，而另一个文件中用extern进行声明 。,,[例题8.18],用extern将外部变量的作用域扩展到其他文件。,,文件LT8_18a.C的内容：,,int a;,,main( ),,{ int b,c,m=3;,,scanf(“%d%d”,,,c=a*b;,,printf(“%d\n”,c);,,fun(m);,,printf(“%d”, fun(m));,,},,,文件LT8_18b.C的内容：,,extern a;

45、 /*声明本文件LT8_18b.C中的a是一个已经在其他文件中定义过的外部变量*/,,fun(int n),,{ int y;,,y=a+n;,,retirn (y);,,},,用以上方法应十分慎重，因为在执行一个文件中的函数时，可能会改变该外部变量的值，它会影响到另一个文件的函数执行结果。,,,4．在定义外部变量时加static,则外部变量只限于被本文件引用，而不能被其他文件引用。,,文件file1.c的内容：,,static int a;,,main(),,{,,……,,},,则a变量只能在文件file1.c中使用。（定义是不加static就可以用extern扩展其作用域范围。如前面第3

46、点所说）,,8.6 变量的存储类别,动态存储方式和静态存储方式,,上一节从变量的作用域（即从空间）角度来分，分为：内部变量和外部变量。,,从另一角度，从变量值存在的时间（即生存期）角度来分，可分为：动态存储方式和静态存储方式。,,所谓静态存储方式是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。而动态存储方式则是在程序运行期间根据需要进行动态的分配存储空间的方式。,,内存中供用户使用的存储空间情况如图8-5,,1.程序区,,2.静态存储区,,3.动态存储区,,,静态存储区存放外部变量。,,动态存储区存放以下数据：,,函数的形参。在调用函数时给形参分配存储空间。,,未加static声明的内部变量（即自

47、动变量，后面介绍）,,函数调用时的现场保护和返回地址。,,自动变量,,函数中的内部变量，如果定义时不加static，就是自动变量。是动态分配存储空间的。函数的形参和在函数中定义的变量，都属于此类。在调用该函数时系统会给它们分配存储空间，在函数调用结束就自动释放这些存储空间。自动变量用关键字auto作存储类别的声明。,,,例如：,,int f(int a),,{ auto int b,c=3;,,……,,},,a是形参，,b,,,c,是自动变量，执行完f函数后，自动释放,a,b,c,所占的存储空间。关键字”auto”可以省略。不写,auto,隐含表示是自动变量。,,auto int b,c;,和

48、,int b,c;,是等价的,,关于自动变量的说明：,,1．自动变量属于动态存储方式。在函数中定义的自动变量，只在该函数内有效；函数被调用时分配存储空间，调用结束就释放。,,,在复合语句中定义的自动变量，只在该复合语句中有效；退出复合语句后，也不能再使用，否则将引起错误。,,2．定义而不初始化，则其值是不确定的。如果初始化，则赋初值操作是在调用时进行的，且每次调用都要重新赋一次初值。,,3．由于自动变量的作用域和生存期，都局限于定义它的个体内（函数或复合语句），因此不同的个体中允许使用同名的变量而不会混淆。即使在函数内定义的自动变量，也可与该函数内部的复合语句中定义的自动变量同名。,,,用st

49、atic声明的内部变量,有时希望函数中的内部变量的值在函数调用结束后不消失而保留原值，在下一次调用该函数时，该变量已有值，就是上一次函数调用结束的值。这时用“静态内部变量”。,,1．定义静态内部变量方式：,,static 数据类型 内部变量表；,,存储特点：,,（1）静态内部变量属于静态存储。在程序执行过程中，即使所在函数调用结束也不释放。换句话说，在程序执行期间，静态内部变量始终存在，但其它函数是不能引用它们的，只能本函数引用。,,（2）定义但不初始化，则自动赋以"０"（整型和实型）或'\0'（字符型）；,,,,（3）对静态内部变量是在编译时赋初值的，即只赋初值一次，在程序运行时，它已有

50、初值。以后每次调用它们所在的函数时，不再重新赋初值而只是保留上次函数调用结束时的值。,,[例题8.19],静态内部变量的使用。,,/*例题源代码文件名：LT8_19.C*/,,f(int a),,{ auto int b=0; /*动态内部变量（自动变量）*/,,static int c=3; /*静态内部变量*/,,b=b+1;,,,c=c+1;,,return (a+b+c);,,},,main( ),,{ int a=2,x;,,for(x=0;x<3;x++),,printf(“%d□”,f(a));,,},运行结果：,,7 8 9,,,[例题8.19]调用过程各变量值列表,第几次

51、调用,调用时初值,,调用结束时的值,,,,b,c,b,c,a+b+c,第一次,0,3,1,4,7,第二次,0,4,1,5,8,第三次,0,5,1,6,9,,寄存器变量register,一般情况下，变量的值都是存储在内存中的。为提高执行效率，Ｃ语言允许将局部变量的值存放到寄存器中，这种变量就称为寄存器变量。（寄存器存取速度快）,,定义格式如下：,,,register 数据类型 变量表；,,（1）只有局部动态变量和形参才能定义成寄存器变量，即全局变量不行。,,（2）对寄存器变量的实际处理，随系统而异。例如，微机上的MSC和TC 将寄存器变量实际当作自动变量处理。,,（3）允许使用的寄存器数

52、目是有限的，不能定义任意多个寄存器变量。,,（4）局部静态变量不能定义为寄存器变量。,,8.7 内部函数和外部函数,,当一个源程序由多个源文件组成时，Ｃ语言根据函数能否被其它源文件中的函数调用，将函数分为,内部函数,和,外部函数,。,,8.7.1 内部函数（又称静态函数）,,如果在一个源文件中定义的函数，只能被本文件中的函数调用，而不能被同一程序其它文件中的函数调用，这种函数称为内部函数。,,定义一个内部函数，只需在函数类型前再加一个“static”关键字即可，如下所示：,,static 函数类型 函数名(函数参数表),,{……},,关键字,“static”,，译成中文就是“静态的”，所

53、以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式，而是指对函数的作用域仅局限于本文件。,,8.7.2 外部函数,如果在一个源文件中定义的函数，除可被本文件中的其他函数调用外，也可被其他文件中的函数所调用，这种函数称为外部函数。外部函数在整个源程序中都有效。,,外部函数的定义：在定义函数时，如果没有加关键字“static”，或冠以关键字“extern”，表示此函数是外部函数：,,[extern] 函数类型 函数名(函数参数表),,{……},,调用外部函数时，需要对其进行说明：,,[extern] 函数类型 函数名(参数类型表)[，函数名2(参数类型表2)……]；,,如

54、： 外部函数应用,,（1）文件mainf.c,,main(),,{ extern void input(…),process(…),output(…); /*对外部函数进行说明*/,,input(…); process(…); output(…); /*调用外部函数*/,,},,（2）文件subf1.c,,……,,extern void input(……) /*定义外部函数*/,,{……},,（3）文件subf2.c,,……,,extern void process(……) /*定义外部函数*/,,{……},,（4）文件subf3.c,,……,,extern void ou

55、tput(……) /*定义外部函数*/,,{……},,8.7.3 多个源程序文件的编译和连接,,1、用Turbo C集成环境（以上面4个文件组成的程序为例）,,（1）先后分别输入并编辑文件mainf.c, 文件subf1.c, 文件subf2.c, 文件subf3.c存盘。,,（2）创建Project（项目）文件：,,用编辑源文件相同的方法，创建一个扩展名为.PRJ的项目文件，该文件中仅包括将被编译、连接的各源文件名，一行一个，其扩展名.C可以缺省；文件名的顺序，仅影响编译的顺序，与运行无关。,,项目文件的内容为：,,mainf.c,,subf1.c,,subf2.c,,subf3.c,

56、,,（3）设置项目名称：,,打开菜单，选取Project菜单——选Project name项按回车，屏幕出现一个对话框，询问项目文件名,输入项目文件名a.prj, 其作用是表示当前准备编译的是a.prj中包括的文件。,,（4）按功能键F9进行编译、连接，系统先后将4个文件翻译成目标文件，并把它们连接成一个可执行文件a.exe。,,（5）按ctrl+F9运行可执行文件a.exe。,,与单个源文件相同。编译产生的目标文件，以及连接产生的可执行文件，它们的主文件名，均与项目文件的主文件名相同。,,注意,：当前项目文件调试完毕后，应选取Project／Clear project，将其项目名称从“Pro

57、ject name”中清除（清除后为空）。否则，编译、连接和运行的，始终是该项目文件！,,8.8编译预处理,所谓编译预处理是指在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。,,编译预处理是C语言的一个重要功能，由编译预处理程序完成。为了与 C语言语句区别开，编译预处理命令以#号打头，单独占用一个书写行，行尾不使用分号作为结束符。,,8.8.1 宏定义与宏展开,在Ｃ语言中，“宏”分为无参数的宏（简称无参宏）和有参数的宏（简称有参宏）两种。,,1．无参宏定义,,（1）无参宏定义的一般格式,,#define 标识符

58、 语言符号字符串,,其中：“define”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名，通常用大写字母表示，以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达式等。,,[例题8.20],输入圆的半径，求圆的周长、面积和球的体积。要求使用无参宏定义圆周率。,#define PI 3.1415926 /*PI是宏名，3.1415926用来替换宏名的常数*/,,main(),,{ float r,len,s,v;,,printf("Input a radius: ");,,scanf("%f",,,len=2*PI*r; /*引用无参宏求周长*/,,s=PI*r*r; /*引用无参宏求面积*/

59、,,v=PI*r*r*r*3/4; /*引用无参宏求体积*/,,printf("len=%.2f,s=%.2f,v=%.2f\n", len, s, v);,,},编译预处理后，宏展开的结果如下：,,……,,len=2*3.1415926*r;,,s=3.1415926*r*r; /*用3.1415926替换宏名PI*/,,v=3.1415926*r*r*r*3/4;,,……,,（2）说明,①宏名一般用大写字母表示，以示与变量区别。但这并非是规定。,,② 宏定义不是Ｃ语句，所以不能在行尾加分号。否则，宏展开时，会将分号作为字符串的1个字符，用于替换宏名。,,③ 宏展开时，预处理程序仅以

60、按宏定义简单替换宏名，而不作任何检查。如果有错误，只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现。,,如：# define PI 3.I4I59,,把数字1写成字母I，预处理时也照样代入，不管含义是否正确，不作任何检查。,,④宏定义命令#define出现在函数的外部，宏名的有效范围是：从定义命令之后， 到本文件结束。通常，宏定义命令放在文件开头处。,,如果需要，也可以#undef命令终止宏名的作用域。如：,,,#define PI 3.1415926,,main( ),,{……},,#undef PI,/*终止宏名PI的作用域，即PI只在main( )函数中有效*/,,void fun(……),,

61、{……},,⑤ 在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名 。,,#define PI 3.1415926,,#define R 2.5,,#define LEN 2*PI*R,/*引用已定义的宏名PI 和R*/,,……,,,⑥对双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名同名，也不进行宏展开。,,#define PI 3.14,,main( ),,{ printf(“PI=%.2f\n”,PI);,,},,,运行结果：,,PI=3.14,,⑦使用宏名代替一个字符串，可以减少程序中重复书写某些字符串的工作量。如：如果不定义PI代表3.1415926，则在程序中要多处出现3.1415926，不仅麻烦，而且

62、容易写错，用宏名代替，简单不易出错。另外当需要改变某一个常量时，可以只改变#define命令行，一改全改。,,,⑧宏定义是专门用于预处理命令的一个专用名词，它与定义变量的含义不同，只作字符替换，不分配内存空间。,,2．有参宏定义,,带参宏定义的一般格式,,#define 宏名(形参表) 语言符号字符串,,带参宏的调用和宏展开,,（1）调用格式：,宏名(实参表),,（2）宏展开：用宏调用提供的实参字符串，直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串，非形参字符保持不变。,,#define S(a,b) a*b,,area=S(3,2);,是宏展开，展开后为：,area=3*2;,,,说明:,,

63、① 定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，Ｃ编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串，而将该宏视为无参宏。,,② 有参宏的展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，而不做任何语法检查。在定义有参宏时，在所有形参外和整个字符串外，均加一对圆括号。,,[例题8.21],,/*例题源代码文件名：LT8_21.C*/,,#define PI 3.14,,#define S(r) PI*r*r,,,main( ),,{ float a,b,area;,,a=3.5;,,b=2.5;,,area=S(a+b);,,printf(“area=%f\n”,area);,,},,运

64、行结果：,,area=22.240000,,宏展开后为：area=PI*a+b*a+b;,,,请注意:,在,a+b,外面没有括号，显然这与程序设计者的原意不符合。原意希望得到,,area=PI*(a+b)*(a+b);,,为了得到这个结果，应该在定义时，在字符串中的形式参数外面加一个括号。即,,#definr S(R) PI*(r)* (r),,,③ 虽然有参宏与有参函数确实有相似之处，但不同之处更多，主要有以下几个方面：,,调用有参函数时，是先求出实参的值，然后再复制一份给形参。而展开有参宏时，只是将实参简单地置换形参。,,在有参函数中，形参是有类型的，所以要求实参的类型与其一致；而在有参宏

65、中，形参是没有类型信息的，因此用于置换的实参，什么类型都可以。有时，可利用有参宏的这一特性，实现通用函数功能。,,,使用有参函数，无论调用多少次，都不会使目标程序变长，但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复；而使用有参宏，由于宏展开是在编译时进行的，所以不占运行时间，但是引用时，会使目标程序增大。,,3．阅读程序练习：,,例8.22以下程序的运行结果是____,__15____,,/*例题源代码文件名：LT8_22.C*/,,# define MIN(x,y) (x)<(y)?(x):(y),,main( ),,{ int a,b,c;,,a=10;,,,b=15;,,c=10*

66、MIN(a,b);,,printf(“%d”,c);,,},,解析：因为有参宏展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，展开后为：,,c=10*(10)<(15)?(10):(15);然后编译、连接、执行，由于*乘法运算优先级高于条件运算，先计算10*10=100，c=100<(15)?(10):(15),结果c=15,,,例8.23,,# define N 2,,# define M N+2,,#define CUBE(x) (x*x*x),,main( ),,{ int y,w;,,y=M; /*展开为y=N+2 */,,w=CUBE(y); /*展开为y=y*y*y */,,printf(“%d\n”,w);,,},,解析：y=M;展开为y=N+2, w=CUBE(y) 展开为w=y*y*y;（宏展开只是实参简单置换形参，不具有计算功能）然后编译连接执行时，y=4；w=4*4*4=64。,,文件包含,1．文件包含的概念,,文件包含是指，一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来。,,2．文件包含处理命令的格式,＃include “包含文件名”,或,＃inc