【正文】 高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 第五章 模塊化程序設(shè)計(jì)（函數(shù)） 集美大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教研室 劉益玲 2 ?教學(xué)目的與要求 ?掌握函數(shù)的定義和調(diào)用 ?掌握函數(shù)參數(shù)的傳遞方式 ?領(lǐng)會(huì)變量存儲(chǔ)類型的概念及各種存儲(chǔ)型變量的生存期和有效范圍 ?領(lǐng)會(huì)函數(shù)的嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用 ?了解帶參數(shù)的 main函數(shù) ?重點(diǎn)與難點(diǎn) ?函數(shù)定義、調(diào)用、聲明等基本概念 ?函數(shù)的嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用 ?數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù) ?變量的存儲(chǔ)類別與作用域 ?有參宏與無(wú)參宏的定義與應(yīng)用 ?文件包含的基本概念 3 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) ? 把大型軟件按照規(guī)定的原則劃分成一個(gè)個(gè)較小的、相對(duì)獨(dú)立但又相互關(guān)聯(lián)的模塊，叫做模塊化設(shè)計(jì)。 ? 1965年， “奇妙的數(shù)字7〒 2——人類信息處理能力的限度”中指出，普通人分辨或記憶同一類信息的不同品種或等級(jí)的數(shù)量一般不超過 5～ 9項(xiàng)。這表明，要使人的智力能足以管理好程序，應(yīng)該堅(jiān)持模塊化設(shè)計(jì)。正如不分段的長(zhǎng)篇文章可能使讀者感到頭痛一樣，大型的單模塊軟件不僅可讀性差，可靠性也常常難以保證。 ? C語(yǔ)言中，模塊化設(shè)計(jì)的重要工具是“自定義函數(shù)”。 4 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) 【 例一 】 輸出任一兩數(shù)中較大者 include include /*基本輸入輸出函數(shù)（ clrscr getch等）*/ main( ) /*主調(diào)函數(shù) */ { int a,b,c。 int max(int,int)。 /*函數(shù)原型 */ clrscr( )。 printf(Input a,b=)。 scanf(%d,%d,amp。a,amp。b)。 c=max(a,b)。 printf(max=%d\n,c)。 } int max(int x,int y) /*被調(diào)函數(shù) */ { int z。 if (xy) z=x。 else z=y。 return z。 } 5 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) 本章的學(xué)習(xí)首先要討論 —— ① 什么是函數(shù)？ ②為什么要使用函數(shù)？ ③函數(shù)有哪些類型？ ④如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ ⑤如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ ⑥函數(shù)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ 6 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) ① 什么是函數(shù)？ ②為什么要使用函數(shù)？ ③函數(shù)有哪些類型？ ④如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ ⑤如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ ⑥函數(shù)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ 什么是函數(shù)？ 一個(gè)獨(dú)立的程序模塊，可以定義自己的變量（僅在本函數(shù)內(nèi)有效），擁有自己的存儲(chǔ)空間?？梢员黄渌瘮?shù)或自身調(diào)用（主函數(shù)除外）。 7 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) ① 什么是函數(shù)？ ②為什么要使用函數(shù)？ ③函數(shù)有哪些類型？ ④如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ ⑤如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ ⑥函數(shù)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ 為什么要使用函數(shù)？ ?便于實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì) ?便于團(tuán)隊(duì)開發(fā) ?便于使用現(xiàn)有的或別人的程序模塊提高編程效能 在 C程序設(shè)計(jì)中，通常： ? 將一個(gè)大程序分成幾個(gè)子程序模塊（自定義函數(shù)） ? 將常用功能做成標(biāo)準(zhǔn)模塊（標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)）放在函數(shù)庫(kù)中供其他程序調(diào)用 如果把編程比做制造一臺(tái)機(jī)器，函數(shù)就好比其零部件。 ?可將這些 “ 零部件 ” 單獨(dú)設(shè)計(jì)、調(diào)試、測(cè)試好，用時(shí)拿出來裝配，再總體調(diào)試。 ?這些 “ 零部件 ” 可以是自己設(shè)計(jì)制造 /別人設(shè)計(jì)制造/現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 8 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) 【 例二 】 編寫一個(gè)兒童算術(shù)能力測(cè)試軟件 main() { char ans = 39。y39。 clrscr( )。 cover( )。 /*調(diào)用軟件封面顯示函數(shù) */ password( )。 /*調(diào)用密碼檢查函數(shù) */ while (ans ==39。y39。|| ans ==39。Y39。) { question( )。 /*調(diào)用產(chǎn)生題目函數(shù) */ answers( )。 /*調(diào)用接受回答函數(shù) */ marks( )。 /*調(diào)用評(píng)分函數(shù) */ results( )。 /*調(diào)用結(jié)果顯示函數(shù) */ printf(―是否繼續(xù)練習(xí)？ (Y/N)\n‖)。 ans=getch ( )。 } printf(―謝謝使用，再見！” )。 } 自定義函數(shù) 9 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) 【 例二 】 編寫一個(gè)兒童算術(shù)能力測(cè)試軟件 main() { char ans = 39。y39。 clrscr( )。 cover( )。 /*調(diào)用軟件封面顯示函數(shù) */ password( )。 /*調(diào)用密碼檢查函數(shù) */ while (ans ==39。y39。|| ans ==39。Y39。) { question( )。 /*調(diào)用產(chǎn)生題目函數(shù) */ answers( )。 /*調(diào)用接受回答函數(shù) */ marks( )。 /*調(diào)用評(píng)分函數(shù) */ results( )。 /*調(diào)用結(jié)果顯示函數(shù) */ printf(是否繼續(xù)練習(xí)？ (Y/N)\n)。 ans=getch ( )。 } printf(謝謝使用，再見！ )。 } /*定義所用函數(shù) */ cover() { } /*軟件封面顯示函數(shù) */ password(){ } /*密碼檢查函數(shù) */ question(){ } /*產(chǎn)生題目函數(shù) */ answers(){ } /*接受回答函數(shù) */ marks(){ } /*評(píng)分函數(shù) */ results(){ } /*結(jié)果顯示函數(shù) */ ? 這些函數(shù)現(xiàn)在不編程或還不會(huì)編程，可先放空。 ? 可以多人合作，每人完成若干個(gè)函數(shù)（模塊化）。 ? 可在另一個(gè)源程序文件中定義。 Let’s try? 10 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) ① 什么是函數(shù)？ ②為什么要使用函數(shù)？ ③函數(shù)有哪些類型？ ④如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ ⑤如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ ⑥函數(shù)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ 函數(shù)有哪些類型？ 根據(jù)函數(shù)的來源，可分為： ?庫(kù)函數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)） 由系統(tǒng)提供，編程時(shí)可直接使用之 ?自定義函數(shù) 由編程者自己編寫，使用時(shí)要 “ 先定義后使用 ” 根據(jù)使用的方式，可分為： ?無(wú)參函數(shù) ?有參函數(shù) （ 函數(shù)內(nèi)需要使用主調(diào)函數(shù)中的數(shù)據(jù)） 11 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) ① 什么是函數(shù)？ ②為什么要使用函數(shù)？ ③函數(shù)有哪些類型？ ④如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ ⑤如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ ⑥函數(shù)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ ? 如何自己定義一個(gè)函數(shù)？ （見后） ? 如何調(diào)用一個(gè)函數(shù)？ （見后） ? 函數(shù)部分學(xué)習(xí)的難點(diǎn)是什么？ ■ 函數(shù)的概念 ■ 形參 /實(shí)參 /返回值的概念 ■ 遞歸算法 ■ 變量的作用域和生存期 12 一、模塊化設(shè)計(jì)與函數(shù) 函數(shù)使用常識(shí)： 一個(gè)源文件由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成，可為多個(gè) C程序公用。 ? C語(yǔ)言是以源文件為單位而不以函數(shù)為單位進(jìn)行編譯的。 ? 一個(gè) C程序由一個(gè)或多個(gè)源（程序）文件組成 ——可分別編寫、編譯和調(diào)試。 ? C程序執(zhí)行總是從 main函數(shù)開始，一般情況下調(diào)用其它函數(shù)后總是回到 main函數(shù)，最后在 main函數(shù)中結(jié)束整個(gè)程序的運(yùn)行。 ? 所有函數(shù)都是平行的、互相獨(dú)立的，即在一個(gè)函數(shù)內(nèi)只能調(diào)用其他函數(shù)，不能再定義一個(gè)函數(shù)（嵌套定義）。 ? 一個(gè)函數(shù)可以調(diào)用其他函數(shù)或其本身，但任何函數(shù)均不可調(diào)用 main函數(shù)。 13 二、函數(shù)的定義 函數(shù)定義 ——―制造自己的函數(shù)”。 P104 函數(shù)定義的一般形式 （參見例二） 函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型 函數(shù)名 (類型名 變量名 1，類型名 變量名 2， ?? ) { 聲明部分 處理語(yǔ)句 } 【 注意 】 無(wú)形參表的即無(wú)參函數(shù)。無(wú)函數(shù)體的為“空函數(shù)”。如果函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型為 int，可以省略之。 類型標(biāo)識(shí)符 形參表 14 二、函數(shù)的定義 把程序控制權(quán)從函數(shù)返回函數(shù)調(diào)用點(diǎn)有三種方法： ? 執(zhí)行到函數(shù)結(jié)束的右花括號(hào)時(shí)（如果函數(shù)沒有返回值）； ? 執(zhí)行到如下語(yǔ)句（如果函數(shù)沒有返回值）： return。 ? 把返回值返回調(diào)用處（見例一） return 表達(dá)式 ； 形式： return (x)。 return (x+y)。 return (xy?x:y)。 語(yǔ)句中圓括號(hào)亦可省略。 15 二、函數(shù)的定義 【 注意 】 如果函數(shù)值類型與 return語(yǔ)句表達(dá)式值的類型不一致，以函數(shù)類型為準(zhǔn)（數(shù)值型會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換）。 如果明確表示不需返回值，應(yīng)使用 void作函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型，否則即使沒有 return語(yǔ)句，仍將帶回一個(gè)不確定的值（見 P107說明）。 16 三、函數(shù)的調(diào)用 庫(kù)函數(shù)的調(diào)用 必須在源程序中用 include命令將定義該庫(kù)函數(shù)的頭文件“包含進(jìn)來”。 調(diào)用方式：