函數(shù)三要素
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函數(shù)的三個要素:功能,參數(shù),返回值。
C語言函數(shù)三要素是:定義域、值域和對應(yīng)法則。
一,C語言函數(shù)定義域
(1)無參函數(shù)定義的一般形式如下:
類型標(biāo)識符 ?函數(shù)名(){
聲明部分
語句
}
其中類型標(biāo)識符和函數(shù)名稱為函數(shù)頭。類型標(biāo)識符指明了本函數(shù)的類型,函數(shù)的類型實(shí)際上是函數(shù)返回值的類型。該類型標(biāo)識符與前面介紹的各種說明符相同。函數(shù)名是由用戶定義的標(biāo)識符,函數(shù)名后有一個空括號,其中無參數(shù),但括號不可少。
{}中的內(nèi)容稱為函數(shù)體。在函數(shù)體中聲明部分,是對函數(shù)體內(nèi)部所用到的變量的類型說明。
在很多情況下都不要求無參函數(shù)有返回值,此時函數(shù)類型符可以寫為void。
這里,只把main改為Hello作為函數(shù)名,其余不變。Hello函數(shù)是一個無參函數(shù),當(dāng)被其它函數(shù)調(diào)用時,輸出Hello world字符串。
(2)有參函數(shù)定義的一般形式
有參函數(shù)定義的一般形式如下:
類型標(biāo)識符 ?函數(shù)名(形式參數(shù)表列){
聲明部分
語句
}
有參函數(shù)比無參函數(shù)多了一個內(nèi)容,即形式參數(shù)表列。在形參表中給出的參數(shù)稱為形式參數(shù),它們可以是各種類型的變量,各參數(shù)之間用逗號間隔。在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時,主調(diào)函數(shù)將賦予這些形式參數(shù)實(shí)際的值。形參既然是變量,必須在形參表中給出形參的類型說明。
例如,定義一個函數(shù),用于求兩個數(shù)中的大數(shù),可寫為:
第一行說明max函數(shù)是一個整型函數(shù),其返回的函數(shù)值是一個整數(shù)。形參為a,b,均為整型量。a,b的具體值是由主調(diào)函數(shù)在調(diào)用時傳送過來的。在{}中的函數(shù)體內(nèi),除形參外沒有使用其它變量,因此只有語句而沒有聲明部分。在max函數(shù)體中的return語句是把a(bǔ)(或b)的值作為函數(shù)的值返回給主調(diào)函數(shù)。有返回值函數(shù)中至少應(yīng)有一個return語句。
在C程序中,一個函數(shù)的定義可以放在任意位置,既可放在主函數(shù)main之前,也可放在main之后。例如:可把max 函數(shù)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。
二,C語言的值域
函數(shù)的值是指函數(shù)被調(diào)用之后, 執(zhí)行函數(shù)體中的程序段所取得的并返回給主調(diào)函數(shù)的值。如調(diào)用正弦函數(shù)取得正弦值,調(diào)用例5.1的max函數(shù)取得的最大數(shù)等。對函數(shù)的值(或稱函數(shù)返回值)有以下一些說明:
1. 函數(shù)的值只能通過return語句返回主調(diào)函數(shù)。return 語句的一般形式為:
return 表達(dá)式;
或者為:
return (表達(dá)式);
該語句的功能是計算表達(dá)式的值,并返回給主調(diào)函數(shù)。 在函數(shù)中允許有多個return語句,但每次調(diào)用只能有一個return 語句被執(zhí)行, 因此只能返回一個函數(shù)值。
2. 函數(shù)值的類型和函數(shù)定義中函數(shù)的類型應(yīng)保持一致。 如果兩者不一致,則以函數(shù)類型為準(zhǔn),自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。 3. 如函數(shù)值為整型,在函數(shù)定義時可以省去類型說明。
4. 不返回函數(shù)值的函數(shù),可以明確定義為“空類型”, 類型說明符為“void”。如例5.3中函數(shù)s并不向主函數(shù)返函數(shù)值,因此可定義為:
void s(int n)
{ ……
}
三,C語言函數(shù)對應(yīng)法則(C語言函數(shù)的調(diào)用)
函數(shù)調(diào)用的一般形式為:
函數(shù)名(實(shí)參列表);
實(shí)參可以是常數(shù)、變量、表達(dá)式等,多個實(shí)參用逗號,分隔。
在C語言中,函數(shù)調(diào)用的方式有多種,例如:
在函數(shù)調(diào)用中還應(yīng)該注意的一個問題是求值順序的問題。所謂求值順序是指對實(shí)參列表中各個參數(shù)是自左向右使用呢,還是自右向左使用。對此,各系統(tǒng)的規(guī)定不一定相同。
【示例】在VC6.0下運(yùn)行以下代碼。
運(yùn)行結(jié)果:
8 7 6 7
可見VC 6.0是按照從右至左的順序求值。如果按照從左至右求值,結(jié)果應(yīng)為:
9 ?10 ?9 ?8
函數(shù)的嵌套調(diào)用
函數(shù)不能嵌套定義,但可以嵌套調(diào)用,也就是在一個函數(shù)的定義中出現(xiàn)對另一個函數(shù)的調(diào)用。這樣就出現(xiàn)了函數(shù)的嵌套調(diào)用,即在被調(diào)函數(shù)中又調(diào)用其它函數(shù)。
【示例】計算sum = 1! + 2! + 3! + ... + (n-1)! + n!
分析:可以編寫兩個函數(shù),一個用來計算階乘,一個用來計算累加的和。
運(yùn)行結(jié)果:
1!+2!+...+9!+10! = 1215752192
函數(shù)聲明和函數(shù)原型
C語言代碼由上到下依次執(zhí)行,函數(shù)定義要出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用之前。
但是,如果在函數(shù)調(diào)用前進(jìn)行了函數(shù)聲明,那么函數(shù)定義就可以出現(xiàn)在任何地方了,甚至是其他文件。
函數(shù)聲明的一般形式為:
返回值類型 ?函數(shù)名( 類型 形參, 類型 形參… );
或?yàn)椋?/p>
返回值類型 ?函數(shù)名( 類型, 類型…);
函數(shù)聲明給出了函數(shù)名、返回值類型、參數(shù)列表(參數(shù)類型)等與該函數(shù)有關(guān)的信息,稱為函數(shù)原型。
函數(shù)原型的作用是告訴編譯器與該函數(shù)有關(guān)的信息,讓編譯器知道函數(shù)的存在,以及存在的形式,即使函數(shù)暫時沒有定義,也不會出錯。
更改上面的代碼,將 factorial 和 sum 函數(shù)的定義放到 main 函數(shù)后面:
運(yùn)行結(jié)果:
1!+2!+...+9!+10! = 1215752192
extern int x,y; 說明x,y為外部整型變量
下面分別介紹以上四種存儲類型:
一、自動變量的類型說明符為auto。
這種存儲類型是C語言程序中使用最廣泛的一種類型。C語言規(guī)定, 函數(shù)內(nèi)凡未加存儲類型說明的變量均視為自動變量, 也就是說自動變量可省去說明符auto。 在前面各章的程序中所定義的變量凡未加存儲類型說明符的都是自動變量。例如:
{ int i,j,k;
char c;
……
}等價于: { auto int i,j,k;
auto char c;
……
}
自動變量具有以下特點(diǎn):
1. 自動變量的作用域僅限于定義該變量的個體內(nèi)。在函數(shù)中定義的自動變量,只在該函數(shù)內(nèi)有效。在復(fù)合語句中定義的自動變量只在該復(fù)合語句中有效。 例如:
int kv(int a)
{
auto int x,y;
{ auto char c;
} /*c的作用域*/
……
} /*a,x,y的作用域*/
2. 自動變量屬于動態(tài)存儲方式,只有在使用它,即定義該變量的函數(shù)被調(diào)用時才給它分配存儲單元,開始它的生存期。函數(shù)調(diào)用結(jié)束,釋放存儲單元,結(jié)束生存期。因此函數(shù)調(diào)用結(jié)束之后,自動變量的值不能保留。在復(fù)合語句中定義的自動變量,在退出復(fù)合語句后也不能再使用,否則將引起錯誤。例如以下程序:
main()
{ auto int a,s,p;
printf("\ninput a number:\n");
scanf("%d",a);
if(a0){
s=a+a;
p=a*a;
}
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
{ auto int a;
printf("\ninput a number:\n");
scanf("%d",a);
if(a0){
auto int s,p;
s=a+a;
p=a*a;
}
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
s,p是在復(fù)合語句內(nèi)定義的自動變量,只能在該復(fù)合語句內(nèi)有效。而程序的第9行卻是退出復(fù)合語句之后用printf語句輸出s,p的值,這顯然會引起錯誤。
3. 由于自動變量的作用域和生存期都局限于定義它的個體內(nèi)( 函數(shù)或復(fù)合語句內(nèi)), 因此不同的個體中允許使用同名的變量而不會混淆。 即使在函數(shù)內(nèi)定義的自動變量也可與該函數(shù)內(nèi)部的復(fù)合語句中定義的自動變量同名。例5.14表明了這種情況。
[例5.14]
main()
{
auto int a,s=100,p=100;
printf("\ninput a number:\n");
scanf("%d",a);
if(a0)
{
auto int s,p;
s=a+a;
p=a*a;
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
printf("s=%d p=%d\n",s,p);
}
本程序在main函數(shù)中和復(fù)合語句內(nèi)兩次定義了變量s,p為自動變量。按照C語言的規(guī)定,在復(fù)合語句內(nèi),應(yīng)由復(fù)合語句中定義的s,p起作用,故s的值應(yīng)為a+ a,p的值為a*a。退出復(fù)合語句后的s,p 應(yīng)為main所定義的s,p,其值在初始化時給定,均為100。從輸出結(jié)果可以分析出兩個s和兩個p雖變量名相同, 但卻是兩個不同的變量。
4. 對構(gòu)造類型的自動變量如數(shù)組等,不可作初始化賦值。
二、外部變量外部變量的類型說明符為extern。
在前面介紹全局變量時已介紹過外部變量。這里再補(bǔ)充說明外部變量的幾個特點(diǎn):
1. 外部變量和全局變量是對同一類變量的兩種不同角度的提法。全局變是是從它的作用域提出的,外部變量從它的存儲方式提出的,表示了它的生存期。
2. 當(dāng)一個源程序由若干個源文件組成時, 在一個源文件中定義的外部變量在其它的源文件中也有效。例如有一個源程序由源文件F1.C和F2.C組成: F1.C
int a,b; /*外部變量定義*/
char c; /*外部變量定義*/
main()
{
……
}
F2.C
extern int a,b; /*外部變量說明*/
extern char c; /*外部變量說明*/
func (int x,y)
{
……
}
在F1.C和F2.C兩個文件中都要使用a,b,c三個變量。在F1.C文件中把a(bǔ),b,c都定義為外部變量。在F2.C文件中用extern把三個變量說明為外部變量,表示這些變量已在其它文件中定義,并把這些變量的類型和變量名,編譯系統(tǒng)不再為它們分配內(nèi)存空間。 對構(gòu)造類型的外部變量, 如數(shù)組等可以在說明時作初始化賦值,若不賦初值,則系統(tǒng)自動定義它們的初值為0。
三、靜態(tài)變量
靜態(tài)變量的類型說明符是static。 靜態(tài)變量當(dāng)然是屬于靜態(tài)存儲方式,但是屬于靜態(tài)存儲方式的量不一定就是靜態(tài)變量, 例如外部變量雖屬于靜態(tài)存儲方式,但不一定是靜態(tài)變量,必須由 static加以定義后才能成為靜態(tài)外部變量,或稱靜態(tài)全局變量。 對于自動變量,前面已經(jīng)介紹它屬于動態(tài)存儲方式。 但是也可以用static定義它為靜態(tài)自動變量,或稱靜態(tài)局部變量,從而成為靜態(tài)存儲方式。
由此看來, 一個變量可由static進(jìn)行再說明,并改變其原有的存儲方式。
1. 靜態(tài)局部變量
在局部變量的說明前再加上static說明符就構(gòu)成靜態(tài)局部變量。
例如:
static int a,b;
static float array[5]={1,2,3,4,5};
靜態(tài)局部變量屬于靜態(tài)存儲方式,它具有以下特點(diǎn):
(1)靜態(tài)局部變量在函數(shù)內(nèi)定義,但不象自動變量那樣,當(dāng)調(diào)用時就存在,退出函數(shù)時就消失。靜態(tài)局部變量始終存在著,也就是說它的生存期為整個源程序。
C++函數(shù)調(diào)用有三種常見方式:thiscall,__cdecl,__stdcall
今天看了篇介紹的文章,才比較清楚了點(diǎn)。thiscall,用于類的成員函數(shù)調(diào)用,
__thiscall對每個函數(shù)都增加了一個類指針參數(shù)
class aa
{
void bb(int cc);
};
實(shí)際上bb的函數(shù)原形是void bb(aa this, int cc);
以前知道類的成員函數(shù)在調(diào)用時會傳入一個this指針,而不曉得thiscall就是專門指定了這種調(diào)用方式。__cdecl調(diào)用方式即為C,C++默認(rèn)的調(diào)用方式。
void Input( int m,int n);/*相當(dāng)于void __cdecl Input(int m,int n);*/
其特點(diǎn)是:1,由主調(diào)用函數(shù)進(jìn)行參數(shù)壓棧并且恢復(fù)堆棧;2,在主調(diào)用函數(shù)中進(jìn)行實(shí)參的壓棧并且順序是從右到左;3,由于主調(diào)用函數(shù)管理堆棧,所以可以實(shí)現(xiàn)變參函數(shù)。
__stdcall則是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用方式,實(shí)際上就是PASCAL,CALLBACK,WINAPI ,其特點(diǎn)是:_主調(diào)用函數(shù)中負(fù)責(zé)壓棧,在被調(diào)用函數(shù)中負(fù)責(zé)彈出堆棧中的參數(shù),并且負(fù)責(zé)恢復(fù)堆棧。因此不能實(shí)現(xiàn)變參函數(shù),參數(shù)傳遞是從右到左。另外,命名修飾方法是在函數(shù)前加一個下劃線(_),在函數(shù)名后有符號(@),在@后面緊跟參數(shù)列表中的參數(shù)所占字節(jié)數(shù)(10進(jìn)制),如:void Input(int m,int n),被修飾成:_Input@8 。
從定義上:庫函數(shù),和用戶定義函數(shù)兩種。
庫函數(shù):由C系統(tǒng)提供,用戶無須定義,也不必在程序中作類型說明,只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用。在前面各章的例題中反復(fù)用到printf、scanf、getchar、putchar、gets、puts、strcat等函數(shù)均屬此類。
用戶定義函數(shù):由用戶按需要寫的函數(shù)。對于用戶自定義函數(shù),不僅要在程序中定義函數(shù)本身,而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說明,然后才能使用。