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C语言程序设计-第11部分
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还应该指出的是，在Ｃ语言中，所有的函数定义，包括主函数main在内，都是平行的。也就是说，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。但是函数之间允许相互调用，也允许嵌套调用。习惯上把调用者称为主调函数。函数还可以自己调用自己，称为递归调用。
main 函数是主函数，它可以调用其它函数，而不允许被其它函数调用。因此，Ｃ程序的执行总是从main函数开始，完成对其它函数的调用后再返回到main函数，最后由main函数结束整个程序。一个Ｃ源程序必须有，也只能有一个主函数main。
8。2 函数定义的一般形式
1。 无参函数的定义形式
类型标识符 函数名（）
｛声明部分
语句
｝
其中类型标识符和函数名称为函数头。类型标识符指明了本函数的类型，函数的类型实际上是函数返回值的类型。 该类型标识符与前面介绍的各种说明符相同。函数名是由用户定义的标识符，函数名后有一个空括号，其中无参数，但括号不可少。
｛｝中的内容称为函数体。在函数体中声明部分，是对函数体内部所用到的变量的类型说明。
在很多情况下都不要求无参函数有返回值，此时函数类型符可以写为void。
我们可以改写一个函数定义：
void Hello（）
｛
printf （〃Hello；world n〃）；
｝
这里，只把main改为Hello作为函数名，其余不变。Hello函数是一个无参函数，当被其它函数调用时，输出Hello world字符串。
2。 有参函数定义的一般形式
类型标识符 函数名（形式参数表列）
｛声明部分
语句
｝
有参函数比无参函数多了一个内容，即形式参数表列。在形参表中给出的参数称为形式参数，它们可以是各种类型的变量，各参数之间用逗号间隔。在进行函数调用时，主调函数将赋予这些形式参数实际的值。形参既然是变量，必须在形参表中给出形参的类型说明。
例如，定义一个函数，用于求两个数中的大数，可写为：
int max（int a； int b）
｛
if （a》b） return a；
else return b；
｝
第一行说明max函数是一个整型函数，其返回的函数值是一个整数。形参为a；b；均为整型量。a；b的具体值是由主调函数在调用时传送过来的。在｛｝中的函数体内，除形参外没有使用其它变量，因此只有语句而没有声明部分。在max函数体中的return语句是把a（或b）的值作为函数的值返回给主调函数。有返回值函数中至少应有一个return语句。
在Ｃ程序中，一个函数的定义可以放在任意位置，既可放在主函数main之前，也可放在main之后。
例如：
可把max 函数置在main之后，也可以把它放在main之前。修改后的程序如下所示。
【例8。1】
int max（int a；int b）
｛
if（a》b）return a；
else return b；
｝
main（）
｛
int max（int a；int b）；
int x；y；z；
printf（〃input two numbers：n〃）；
scanf（〃％d％d〃；&x；&y）；
zmax（x；y）；
printf（〃maxmum％d〃；z）；
｝
现在我们可以从函数定义、函数说明及函数调用的角度来分析整个程序，从中进一步了解函数的各种特点。
程序的第1行至第5行为max函数定义。进入主函数后，因为准备调用max函数，故先对max函数进行说明（程序第8行）。函数定义和函数说明并不是一回事，在后面还要专门讨论。 可以看出函数说明与函数定义中的函数头部分相同，但是末尾要加分号。程序第12 行为调用max函数，并把x； y中的值传送给max的形参a； b。max函数执行的结果（a或b）将返回给变量z。最后由主函数输出z的值。
8。3 函数的参数和函数的值
8。3。1 形式参数和实际参数
前面已经介绍过，函数的参数分为形参和实参两种。在本小节中，进一步介绍形参、实参的特点和两者的关系。形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。实参出现在主调函数中，进入被调函数后，实参变量也不能使用。形参和实参的功能是作数据传送。发生函数调用时，主调函数把实参的值传送给被调函数的形参从而实现主调函数向被调函数的数据传送。
函数的形参和实参具有以下特点：
1。 形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。
2。 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值。
3。 实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会发生类型不匹配”的错误。
4。 函数调用中发生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。 因此在函数调用过程中，形参的值发生改变，而实参中的值不会变化。
【例8。2】可以说明这个问题。
main（）
｛
int n；
printf（〃input numbern〃）；
scanf（〃％d〃；&n）；
s（n）；
printf（〃n％dn〃；n）；
｝
int s（int n）
｛
int i；
for（in1；i》1；i）
nn＋i；
printf（〃n％dn〃；n）；
｝
本程序中定义了一个函数s，该函数的功能是求∑ni的值。在主函数中输入n值，并作为实参，在调用时传送给s 函数的形参量n（ 注意，本例的形参变量和实参变量的标识符都为n，但这是两个不同的量，各自的作用域不同）。在主函数中用printf 语句输出一次n值，这个n值是实参n的值。在函数s中也用printf 语句输出了一次n值，这个n值是形参最后取得的n值0。从运行情况看，输入n值为100。即实参n的值为100。把此值传给函数s时，形参n的初值也为100，在执行函数过程中，形参n的值变为5050。返回主函数之后，输出实参n的值仍为100。可见实参的值不随形参的变化而变化。
8。3。2 函数的返回值
函数的值是指函数被调用之后，执行函数体中的程序段所取得的并返回给主调函数的值。如调用正弦函数取得正弦值，调用例8。1的max函数取得的最大数等。对函数的值（或称函数返回值）有以下一些说明：
1） 函数的值只能通过return语句返回主调函数。
return 语句的一般形式为：
return 表达式；
或者为：
return （表达式）；
该语句的功能是计算表达式的值，并返回给主调函数。在函数中允许有多个return语句，但每次调用只能有一个return 语句被执行，因此只能返回一个函数值。
2） 函数值的类型和函数定义中函数的类型应保持一致。如果两者不一致，则以函数类型为准，自动进行类型转换。
3） 如函数值为整型，在函数定义时可以省去类型说明。
4） 不返回函数值的函数，可以明确定义为“空类型”，类型说明符为“void”。如例8。2中函数s并不向主函数返函数值，因此可定义为：
void s（int n）
｛ ……
｝
一旦函数被定义为空类型后，就不能在主调函数中使用被调函数的函数值了。例如，在定义s为空类型后，在主函数中写下述语句
sums（n）；
就是错误的。
为了使程序有良好的可读性并减少出错， 凡不要求返回值的函数都应定义为空类型。
8。4 函数的调用
8。4。1 函数调用的一般形式
前面已经说过，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。
Ｃ语言中，函数调用的一般形式为：
函数名（实际参数表）
对无参函数调用时则无实际参数表。实际参数表中的参数可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式。各实参之间用逗号分隔。
8。4。2 函数调用的方式
在Ｃ语言中，可以用以下几种方式调用函数：
1。 函数表达式：函数作为表达式中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。例如：zmax（x；y）是一个赋值表达式，把max的返回值赋予变量z。
2。 函数语句：函数调用的一般形式加上分号即构成函数语句。例如：printf （〃％d〃；a）；scanf （〃％d〃；&b）；都是以函数语句的方式调用函数。
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。例如：printf（〃％d〃；max（x；y））；即是把max调用的返回值又作为printf函数的实参来使用的。在函数调用中还应该注意的一个问题是求值顺序的问题。所谓求值顺序是指对实参表中各量是自左至右使用呢，还是自右至左使用。对此，各系统的规定不一定相同。介绍printf 函数时已提到过，这里从函数调用的角度再强调一下。
【例8。3】
main（）
｛
int i8；
printf（〃％dn％dn％dn％dn〃；＋＋i；i；i＋＋；i）；
｝
如按照从右至左的顺序求值。运行结果应为：
8
7
7
8
如对printf语句中的＋＋i，i，i＋＋，i从左至右求值，结果应为：
9
8
8
9
应特别注意的是，无论是从左至右求值， 还是自右至左求值，其输出顺序都是不变的， 即输出顺序总是和实参表中实参的顺序相同。由于Turbo C现定是自右至左求值，所以结果为8，7，7，8。上述问题如还不理解，上机一试就明白了。
8。4。3 被调用函数的声明和函数原型
在主调函数中调用某函数之前应对该被调函数进行说明（声明），这与使用变量之前要先进行变量说明是一样的。在主调函数中对被调函数作说明的目的是使编译系统知道被调函数返回值的类型，以便在主调函数中按此种类型对返回值作相应的处理。
其一般形式为：
类型说明符 被调函数名（类型 形参，类型 形参…）；
或为：
类型说明符 被调函数名（类型，类型…）；
括号内给出了形参的类型和形参名，或只给出形参类型。这便于编译系统进行检错，以防止可能出现的错误。
例8。1 main函数中对max函数的说明为：
int max（int a；int b）；
或写为：
int max（int；int）；
Ｃ语言中又规定在以下几种情况时可以省去主调函数中对被调函数的函数说明。
1） 如果被调函数的返回值是整型或字符型时，可以不对被调函数作说明，而直接调用。这时系统将自动对被调函数返回值按整型处理。例8。2的主函数中未对函数s作说明而直接调用即属此种情形。
2） 当被调函数的函数定义出现在主调函数之前时，在主调函数中也可以不对被调函数再作说明而直接调用。例如例8。1中，函数max的定义放在main 函数之前，因此可在main函数中省去对max函数的函数说明int max（int a；int b）。
3） 如在所有函数定义之前，在函数外预先说明了各个函数的类型，则在以后的各主调函数中，可不再对被调函数作说明。例如：
char str（int a）；
float f（float b）；
main（）
｛
……
｝
char str（int a）
｛
……
｝
float f（float b）
｛
……
｝
其中第一，二行对str函数和f函数预先作了说明。因此在以后各函数中无须对str和f函数再作说明就可直接调用。
4） 对库函数的调用不需要再作说明，但必须把该函数的头文件用include命令包含在源文件前部。
8。5 函数的嵌套调用
Ｃ语言中不允许作嵌套的函数定义。因此各函数之间是平行的，不存在上一级函数和下一级函数的问题。但是Ｃ语言允许在一个函数的定义中出现对另一个函数的调用。这样就出现了函数的嵌套调用。即在被调函数中又调用其它函数。这与其它语言的子程序嵌套的情形是类似的。其关系可表示如图。
图表示了两层嵌套的情形。其执行过程是：执行main函数中调用a函数的语句时，即转去执行a函数，在a函数中调用b 函数时，又转去执行b函数，b函数执行完毕返回a函数的断点继续执行，a函数执行完毕返回main函数的断点继续执行。
【例8。4】计算s22
本题可编写两个函数，一个是用来计算平方值的函数f1，另一个是用来计算阶乘值的函数f2。主函数先调f1计算出平方值，再在f1中以平方值为实参，调用 f2计算其阶乘值，然后返回f1，再返回主函数，在循环程序中计算累加和。
long f1（int p）
｛
int k；
long r；
long f2（int）；
kp*p；
rf2（k）；
return r；
｝
long f2（int q）
｛
long c1；
int i；
for（i1；i
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