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計(jì)算機(jī)二級(jí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)解析：函數(shù)
2017下半年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試時(shí)間9月23日-26日，目前進(jìn)入了沖刺的階段。下面我們來(lái)看看計(jì)算機(jī)二級(jí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)解析：函數(shù)。
庫(kù)函數(shù)的正確調(diào)用
1.C語(yǔ)言提供了豐富的庫(kù)函數(shù)，包括常用數(shù)學(xué)函數(shù)、對(duì)字符和字符串處理函數(shù)、輸入輸出處理函數(shù)等。在調(diào)用庫(kù)函數(shù)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
(1)調(diào)用C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)時(shí)必須在源程序中用include命令，include命令的格式是：
#include″頭文件名″
include命令必須以#號(hào)開(kāi)頭，系統(tǒng)提供的頭文件名都以.h作為后綴，頭文件名用一對(duì)雙引號(hào)″″或一對(duì)尖括號(hào)〈〉括起來(lái)。
(2)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的調(diào)用形式：
函數(shù)名(參數(shù)表)
2.在C語(yǔ)言中庫(kù)函數(shù)的調(diào)用可以以兩種形式出現(xiàn)：出現(xiàn)在表達(dá)式中;作為獨(dú)立的語(yǔ)句完成某種操作。
函數(shù)的定義方法
1.C語(yǔ)言函數(shù)的一般形式為：
函數(shù)返回值的類型名函數(shù)名(類型名形參1，類型名形參2，…)
{
說(shuō)明部分
語(yǔ)句部分
}
定義的第一行是函數(shù)的首部，{}中的是函數(shù)體。
2.在老的C語(yǔ)言版本中，函數(shù)的首部用以下形式：
函數(shù)返回值的類型名函數(shù)名(形參1，形參2…)
形參類型說(shuō)明;
新的ANSI標(biāo)準(zhǔn)C兼容這種形式的函數(shù)首部說(shuō)明。
3.函數(shù)名和形參名是由用戶命名的標(biāo)識(shí)符。在同一程序中，函數(shù)名必須唯一。形式參數(shù)名只要在同一函數(shù)中唯一即可，可以與函數(shù)中的變量同名。
4.C語(yǔ)言規(guī)定不能在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部再定義函數(shù)。
5.若在函數(shù)的首部省略了函數(shù)返回值的類型名，把函數(shù)的首部寫(xiě)成：
函數(shù)名(類型名形參1，類型名形參2，…)
則C默認(rèn)函數(shù)返回值的類型為int類型。
6.當(dāng)沒(méi)有形參時(shí)，函數(shù)名后面的一對(duì)圓括號(hào)不能省略。
函數(shù)的類型和返回值
1.函數(shù)的類型由函數(shù)定義中的函數(shù)返回值的類型名確定，函數(shù)的類型可以是任何簡(jiǎn)單類型，如整型、字符型、指針型、雙精度型等，它指出了函數(shù)返回值的具體類型。當(dāng)函數(shù)返回的是整型值時(shí)，可以省略函數(shù)類型名。當(dāng)函數(shù)只完成特定的操作而沒(méi)有或不需要返回值時(shí)，可用類型名void(空類型)。
2.函數(shù)返回值就是return語(yǔ)句中表達(dá)式的值。當(dāng)程序執(zhí)行到return語(yǔ)句時(shí)，程序的流程就返回到調(diào)用該函數(shù)的地方(通常稱為退出調(diào)用函數(shù))，并帶回函數(shù)值。
形式參數(shù)與實(shí)際參數(shù)，參數(shù)值的傳遞
1.在函數(shù)定義中，出現(xiàn)的參數(shù)名稱為形參(形式參數(shù))，在調(diào)用函數(shù)時(shí)，使用的參數(shù)值稱為實(shí)參(實(shí)際參數(shù))。
2.調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)之間的參數(shù)值的傳遞是″按值″進(jìn)行的，即數(shù)據(jù)只能從實(shí)參單向傳遞給形參。也就是說(shuō)，當(dāng)簡(jiǎn)單變量作為實(shí)參時(shí)，用戶不能在函數(shù)中改變對(duì)應(yīng)實(shí)參的值。
函數(shù)的正確調(diào)用(嵌套調(diào)用，遞歸調(diào)用)
1.調(diào)用函數(shù)時(shí)，函數(shù)名必須與被調(diào)用的函數(shù)名字完全一樣。實(shí)參的個(gè)數(shù)與類型和形參的個(gè)數(shù)與類型一致。
2.C語(yǔ)言規(guī)定：函數(shù)必須先定義，后調(diào)用，也就是被調(diào)用函數(shù)必須在調(diào)用之前加以說(shuō)明，或被調(diào)用函數(shù)整個(gè)放在調(diào)用函數(shù)之前。但對(duì)返回值類型為int或char類型的函數(shù)可以放在調(diào)用函數(shù)的后面。
3.C語(yǔ)言中函數(shù)定義都是互相平行、獨(dú)立的，C語(yǔ)言不允許嵌套定義函數(shù)，但允許嵌套調(diào)用函數(shù)，也就是說(shuō)，在調(diào)用一個(gè)函數(shù)的過(guò)程中，又調(diào)用另一個(gè)函數(shù)。
4.在C程序中，調(diào)用一個(gè)函數(shù)的過(guò)程中又出現(xiàn)直接或間接地調(diào)用該函數(shù)本身，稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。
5.遞歸調(diào)用函數(shù)是C語(yǔ)言的特點(diǎn)之一，有時(shí)遞歸調(diào)用會(huì)使求解的問(wèn)題變得更簡(jiǎn)單明了。
局部變量和全局變量
1.局部變量
在一函數(shù)內(nèi)部所定義的變量稱為局部變量，局部變量只在本函數(shù)范圍內(nèi)有效。
注意：
�、俨煌瘮�(shù)可以使用相同的局部變量名，它們將代表不同的對(duì)象，互不干擾;
�、谝粋�(gè)函數(shù)的形參也為局部變量;
�、墼诤瘮�(shù)內(nèi)部，復(fù)合語(yǔ)句也可定義變量，這些變量也為局部變量，只在此復(fù)合語(yǔ)句中有效。
2.全局變量
在C語(yǔ)言中，程序的編譯單位是源程序文件，一個(gè)源程序文件中包含一個(gè)或多個(gè)函數(shù)。在函數(shù)之外所定義的變量稱為外部變量，也稱為全局變量。全局變量可以被包含它的源程序文件中的其他函數(shù)所共用，作用域?yàn)閺亩x變量的位置開(kāi)始到源程序文件結(jié)束，全局變量可以增加函數(shù)之間數(shù)據(jù)的聯(lián)系。
注意：當(dāng)在同一個(gè)源程序文件中，全局變量與局部變量同名時(shí)，在局部變量的作用范圍內(nèi)，全局變量不起作用，局部變量起作用。
變量的存儲(chǔ)類別、作用域及生存期
1.變量的存儲(chǔ)類別
在C語(yǔ)言中，有兩類存儲(chǔ)類別：自動(dòng)類別及靜態(tài)類別。
有4個(gè)與兩種存儲(chǔ)類別有關(guān)的說(shuō)明符：auto(自動(dòng))、register(寄存器)、static(靜態(tài))和extern(外部)，這些說(shuō)明符一般與類型說(shuō)明一起出現(xiàn)，一般放在類型名的左邊，例如：
autolongI，j;
也可寫(xiě)成：
longautoI，j;
(1)自動(dòng)變量：自動(dòng)變量是C程序中使用最多的一種變量，這種變量的建立和撤消都是在系統(tǒng)中自動(dòng)進(jìn)行的。
格式：[auto]數(shù)據(jù)類型變量名[=初始化表達(dá)式]，…;
上面的說(shuō)明格式中，方括號(hào)中是可省略的部分，auto為自動(dòng)類別標(biāo)識(shí)符，若省略auto,系統(tǒng)缺省的存儲(chǔ)類別也為自動(dòng)類別。
注意：函數(shù)的形參也為自動(dòng)類別，在定義時(shí)不必加存儲(chǔ)類別標(biāo)識(shí)符。
(2)寄存器變量：寄存器變量與自動(dòng)變量的性質(zhì)相同，其區(qū)別只在于存儲(chǔ)的位置不同，寄存器變量存儲(chǔ)在CPU的寄存器中，而自動(dòng)變量存儲(chǔ)在內(nèi)存中的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，寄存器變量的存取速度要快些。
格式：register數(shù)據(jù)類型，變量名[=初始化表達(dá)式]，…;
上面的說(shuō)明格式中，register為寄存器變量的存儲(chǔ)類別標(biāo)識(shí)符。
說(shuō)明：
�、貱PU中寄存器的數(shù)目是有限的，因此只能把少數(shù)的變量說(shuō)明為寄存器變量;
�、诩拇嫫髯兞渴谴娣旁诩拇嫫髦械�，而不是存放于內(nèi)存中，所以，寄存器變量無(wú)地址;
�、奂拇嫫髯兞康恼f(shuō)明應(yīng)盡量放在靠近要使用的地方，用完后盡快釋放，這樣可提高使用效率。
(3)靜態(tài)變量：靜態(tài)類別變量的存儲(chǔ)空間在程序的整個(gè)運(yùn)行期間是固定的。
格式：static數(shù)據(jù)類型變量名[=初始化表達(dá)式]，…;
在上面的說(shuō)明格式中，static為靜態(tài)變量的存儲(chǔ)類別標(biāo)識(shí)符。
靜態(tài)變量的初始化在編譯時(shí)進(jìn)行，定義時(shí)可用常量或表達(dá)式進(jìn)行顯式初始化。對(duì)于沒(méi)有初始化的靜態(tài)變量，自動(dòng)初始化為0(整型)或0.0(實(shí)型)。
注意：靜態(tài)變量具有可繼承性，這與自動(dòng)變量有所不同。
(4)外部變量：使用extern可使外部變量使用范圍擴(kuò)充到需要使用它的函數(shù)。外部變量可作顯式的初始化，若不作初始化，系統(tǒng)將自動(dòng)地初始化為0或0.0。
格式：[extern]數(shù)據(jù)類型，變量名[=初始化表達(dá)式]，…;
上面的說(shuō)明格式中，extern使外部變量的作用范圍擴(kuò)大到其他源程序文件中。
注意：局部變量既可以說(shuō)明為自動(dòng)類別，也可以說(shuō)明為靜態(tài)類別;全局變量只能說(shuō)明為靜態(tài)類別。
2.變量的作用域及生存期
在C語(yǔ)言中，變量必須先說(shuō)明后使用，在程序中一個(gè)已定義的變量的使用范圍就是此變量的作用域。經(jīng)過(guò)賦值的變量在程序運(yùn)行期間能保持其值的時(shí)間范圍為該變量的生存期。
(1)局部變量的使用域及生存期
�、僮詣�(dòng)變量的使用域及生存期
自動(dòng)變量的存儲(chǔ)單元被分配在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，每當(dāng)進(jìn)函數(shù)體(或復(fù)合語(yǔ)句)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)為自動(dòng)變量分配存儲(chǔ)單元，退出時(shí)自動(dòng)釋放這些存儲(chǔ)單元。自動(dòng)變量的作用域?yàn)閺亩x的位置起，到函數(shù)體(或復(fù)合語(yǔ)句)結(jié)束為止。
自動(dòng)變量在進(jìn)入到定義它們的函數(shù)體(或復(fù)合語(yǔ)句)時(shí)生成，在退出所在的函數(shù)體(或復(fù)合語(yǔ)句)時(shí)消失，這就是自動(dòng)變量的生存期。
使用自動(dòng)變量的優(yōu)點(diǎn)是使各函數(shù)之間造成信息分隔，不同函數(shù)中使用同名變量時(shí)不會(huì)相互影響。
�、诩拇嫫髯兞康氖褂糜蚣吧嫫�
寄存器變量的使用域及生存期與自動(dòng)變量相同。
�、垤o態(tài)存儲(chǔ)類別的局部變量
在函數(shù)體(或復(fù)合語(yǔ)句)內(nèi)部，用static說(shuō)明的變量靜態(tài)存儲(chǔ)類別的局部變量，這種變量的作用域與自動(dòng)(或寄存器)變量的作用域相同，但是生存期有所不同。
在整個(gè)程序運(yùn)行期間，靜態(tài)局部變量在內(nèi)存的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中占據(jù)著永久的存儲(chǔ)單元，甚至在退出函數(shù)后下次再進(jìn)入函數(shù)時(shí)，靜態(tài)局部變量仍使用原來(lái)的存儲(chǔ)單元。由于不釋放存儲(chǔ)單元，所以這些存儲(chǔ)單元中的值將會(huì)被保留下來(lái)。靜態(tài)局部變量的生存期將一直延長(zhǎng)到程序運(yùn)行結(jié)束。
靜態(tài)局部變量適合于在函數(shù)調(diào)用之間必須保留局部變量值的獨(dú)立變量。
(2)全局變量的作用域及生存期
全局變量的作用域?yàn)閺淖兞慷x的位置開(kāi)始，到整個(gè)源程序文件結(jié)束為止。生存期為整個(gè)程序的運(yùn)行期間。
注意：全局變量在整個(gè)程序運(yùn)行期間都占用內(nèi)存空間。全局變量必須在函數(shù)以外定義，因而降低了函數(shù)的通用性，影響函數(shù)的獨(dú)立性。使用全局變量時(shí)，當(dāng)全局變量的值意外改變時(shí)，會(huì)引起副作用，這種錯(cuò)誤一般難以查找。
�、僭谕痪幾g單位內(nèi)用extern標(biāo)識(shí)符來(lái)擴(kuò)展全局變量的作用域
當(dāng)全局變量定義后，在引用函數(shù)前，應(yīng)在引用它的函數(shù)中用extern對(duì)此全局變量進(jìn)行說(shuō)明，以便使編輯程序確定此外部變量已被定義，不必再為它分配存儲(chǔ)單元，此時(shí)的作用域從extern說(shuō)明開(kāi)始，到此函數(shù)結(jié)束。
注意：全局變量的定義只能出現(xiàn)一次，這時(shí)不可使用extern標(biāo)識(shí)符。如果多次引用全局變量，這時(shí)必須用extern標(biāo)識(shí)符。
�、谠诓煌幾g單位內(nèi)用extern標(biāo)識(shí)符來(lái)擴(kuò)展全局變量的作用域
C語(yǔ)言中的不同函數(shù)可以存放在不同的源程序文件中，每個(gè)源程序文件可以單獨(dú)進(jìn)行編譯，進(jìn)行語(yǔ)法檢查，再生成目標(biāo)文件，最后用系統(tǒng)提供的連接程序把多個(gè)目標(biāo)文件連接成一個(gè)可執(zhí)行程序。
當(dāng)程序由多個(gè)源程序文件組成時(shí)，若每個(gè)文件中都要引用同一個(gè)全局變量，這時(shí)如在每個(gè)源程序文件中都定義一個(gè)所需的同名全局變量，將在連接時(shí)產(chǎn)生重復(fù)定義錯(cuò)誤。解決的辦法是在其中一個(gè)源程序文件中定義所有全局變量，而在其他用到全局變量的源程序文件中用extern對(duì)這些變量進(jìn)行說(shuō)明，以表明它們已在其他編譯單元中被定義。
�、垤o態(tài)全局變量
當(dāng)用static標(biāo)識(shí)符說(shuō)明全局變量時(shí)，全局變量為靜態(tài)全局變量。靜態(tài)全局變量只能在定義它的源程序文件中使用，不能被其他源程序文件使用。
內(nèi)部函數(shù)及外部函數(shù)
根據(jù)函數(shù)能否被其他源程序文件所調(diào)用，可將函數(shù)分為內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)。
1.內(nèi)部函數(shù)
內(nèi)部函數(shù)是指一個(gè)函數(shù)只能由定義它的源程序文件所調(diào)用，內(nèi)部函數(shù)又稱為靜態(tài)函數(shù)。
格式：static類標(biāo)函數(shù)名(類型名形參數(shù)1，類型名形參數(shù)2，…)
上面的定義格式中，static用于說(shuō)明函數(shù)為內(nèi)部函數(shù)。
2.外部函數(shù)
外部函數(shù)是指可以被其他源程序所調(diào)用的函數(shù)。
格式[extern]類型標(biāo)識(shí)符函數(shù)名(類型名形參數(shù)1，類型名形參數(shù)2，…)
上面定義格式中，extern表明所定義的函數(shù)為外部函數(shù)，當(dāng)extern被省略時(shí)，隱含為外部函數(shù)。
注意：在要調(diào)用此函數(shù)的源程序文件中，一般要用extern標(biāo)識(shí)符說(shuō)明所用的函數(shù)為外部函數(shù)。
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