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《C语言程序设计》- 第5章 C语言程序设计Programming in C 四川大学计算机学院 段 磊 leiduan@ 2010.9 第五章 函 数 C程序通常由许多函数组成 C语言提供3种类型的函数 计算型函数 功能性函数 无明确返回值函数 本章目录 5.1 C语言的程序模块 5.2 函数概念 5.3 外部变量、内部变量及其作用域 5.4 变量的存储类型 5.5 变量的初始化 5.6 变量的连接 5.7 自顶向下程序设计 为什么要使用函数？ 一个大而复杂的任务可以分解成小而独立的多个任务分别完成。 程序也一样，一个大程序可以由许多小模块组成，这些小模块就可以由函数来实现。一般完成一个独立功能的程序段就可以设计成一个函数。 事实上，C程序通常由许多函数组成。形成模块化的结构，有利于团队合作开发大型应用软件。 5.1 C语言的程序模块 C语言是函数语言——即函数是C程序的基本组成单位。 C程序 = 1个主函数 + 0到多个其他函数 也就是说函数是C语言程序的基本模块(可以把一个函数视为一个小模块)。 一个或多个函数加上相关的变量定义可以构成C语言程序的一个源文件，而C语言程序可以由一个或多个源文件构成。 图5.1 C程序的基本组成结构 本章目录 5.1 C语言的程序模块 5.2 函数概念 5.3 外部变量、内部变量及其作用域 5.4 变量的存储类型 5.5 变量的初始化 5.6 变量的连接 5.7 自顶向下程序设计 5.2 函数概念 C语言的函数就是完成某一特定功能的独立模块。 满足C语言对函数定义和使用形式要求的就是函数。 函数内的代码对函数来说是私有的，除了函数调用以外，其他任何语句都不能访问函数内的代码。 5.2 函数概念 函数之间发生联系是通过函数调用实现的。 5.2 函数概念 形参和实参的结合分为两种方式：传值和传地址。 当实参是变量名 、常数或表达式时，传递的是值 当实参是数组名、变量地址（变量）或指针时，传递的是地址。 传值时，形参值的改变不影响对应的实参值。 还有其他的方式：使用全局变量可以在各函数中直接使用。 形参和实参应保持类型一致和长度一致。 例5.1 堆栈操作 堆栈是计算机内一种非常重要的数据结构，特点是“先进后出”。 在例5.1中，我们用数组来模拟一个堆栈，堆栈的进栈、出栈都只能在栈顶操作。 数组名为stack，我们用栈顶标记sp和栈底标记bottom来标记堆栈的栈顶地址和栈底地址。事实上，在操作中我们并没有改变栈底，所以bottom的值固定为0。 例5.1 堆栈操作 在堆栈操作中，sp随进栈、出栈操作而改变地址值。 堆栈中没有数据时，sp=0，此时堆栈为空。 本书采用“满堆栈”，所以我们假定该单元作为堆栈的栈底不能存放数据。数据入栈时，首先要执行sp++，然后才能将数据入栈。 第一个数据1.0进栈后，sp指向了数据1.0所在的内存单元。 图5.1 堆栈操作 例5.1 基本算法 do { 从键盘获取一个字符串； 将数字字符串转换为一个int数据； 字符串是pop吗？ { 不是，则将字符串转换为整型数据并压入堆栈； } 是，则 { 将栈顶数据弹出出栈； } }（输入的字符串是quit吗？是则退出系统）； *例5.1 设计函数演示堆栈操作过程 void Push(int d) { sp++; if(sp = (bottom+MAXSIZE)) /*判断是否溢出*/ { puts(Stack Overflow.\n); exit(1); /*调用系统库函数，退出程序*/ } stack[sp] = d; } *例5.1 设计函数演示堆栈操作过程 int Pop(void) { if(sp = bottom) /*判断是否下溢*/ { puts(Stack Underflow. \n); exit(1); } return stack[sp--]; } *例5.1 设计函数演示堆栈操作过程 exit函数可用来中断程序运行，其原型为： void exit (int return_code); 返回代码0表示程序正常结束，否则代表错误类型。必须包括：stdlib.h。 堆栈“先进后出”的特点对于我们理解内部变量的生存周期是非常重要的。 生存周期就是变量在内存中存在的时间。 图5.4 变量起作用的范围（变量的作用域） 图5.2 堆栈内存的动态变化过程 变量作用域 在C语言中，一对大括号表示一个块。在块内可以定义变量，但块内定义的变量其作用域仅在本块内。 int main (v