c語言 第8章_函數(shù)(2)

1、制作者：錢瑛制作者：錢瑛程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)C C教程教程變量的作用域與可見性變量的作用域與可見性n 變量的變量的作用域（作用域（變量的變量的有效訪問范圍）有效訪問范圍）：指在源程序中定義變量的位置及其能被讀寫訪問的范圍指在源程序中定義變量的位置及其能被讀寫訪問的范圍n 變量的變量的可見性可見性：變量：變量是否能被訪問是否能被訪問。n 變量只有在其作用域內(nèi)才能可見。變量只有在其作用域內(nèi)才能可見。 例如，在某個(gè)函數(shù)中聲明的變量就只能在這個(gè)函數(shù)中使例如，在某個(gè)函數(shù)中聲明的變量就只能在這個(gè)函數(shù)中使用，這就是受變量的作用域與可見性的限制。用，這就是受變量的作用域與可見性的限制。n 塊作用域塊作用域

2、或或函數(shù)作用域函數(shù)作用域 在函數(shù)體內(nèi)或函數(shù)中的某代碼塊內(nèi)聲明的變量，被稱為在函數(shù)體內(nèi)或函數(shù)中的某代碼塊內(nèi)聲明的變量，被稱為局局部變量部變量(Local variable)。局部變量的局部變量的作用域作用域：它所在的代碼塊它所在的代碼塊(整個(gè)函數(shù)或函數(shù)中整個(gè)函數(shù)或函數(shù)中的某代碼塊的某代碼塊)。局部變量局部變量在語句塊內(nèi)定義的變量在語句塊內(nèi)定義的變量形參也是局部變量形參也是局部變量特點(diǎn)特點(diǎn)定義后不會(huì)自動(dòng)初始化定義后不會(huì)自動(dòng)初始化進(jìn)入語句塊時(shí)獲得內(nèi)存，僅能由語句塊內(nèi)語句訪問，退進(jìn)入語句塊時(shí)獲得內(nèi)存，僅能由語句塊內(nèi)語句訪問，退出語句塊時(shí)釋放內(nèi)存，不再有效出語句塊時(shí)釋放內(nèi)存，不再有效 并列語句塊各自定義

3、的同名變量互并列語句塊各自定義的同名變量互不干擾不干擾不同函數(shù)中同名變量，占不同內(nèi)存單元不同函數(shù)中同名變量，占不同內(nèi)存單元局部變量局部變量void sub() int a,b;/局部變量局部變量 a=6; b=7; printf(sub :a=%d,b=%dn,a,b);int main() int a,b;/局部變量局部變量 a=3; b=4; printf(main:a=%d,b=%dn,a,b); sub(); printf(main:a=%d,b=%dn,a,b); return 0;運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：main:a=3,b=4sub :a=6,b=7main:a=3,b=4不同函數(shù)中

4、同名變量不同函數(shù)中同名變量#define N 5int main() int i,aN=1,2,3,4,5; for(i=0;iN/2;i+) int temp;/局部變量局部變量temp=ai;ai=aN-i-1;aN-i-1=temp; for(i=0;iy?x:y; return(z);int main() extern int a,b; printf(max=%d,max(a,b); return 0;int a=13,b=-8;運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：max=13extern int a,b;int max() int z; z=ab?a:b; return(z);int main()

5、printf(max=%d,max(); return 0;int a=13,b=-8;外部變量定義與說明外部變量定義與說明外部變量定義與局部變量外部變量定義與局部變量int a=3,b=5;int max(int a, int b) int c; c=ab?a:b; return(c);int main() int a=8; printf(max=%d,max(a,b); return 0;運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：max=8外部變量副作用外部變量副作用int i;void prt() for(i=0;i5;i+) printf(%c,*); printf(n);int main() for(i=

6、0;i5;i+) prt(); return 0;運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：*變量的作用域變量的作用域n 函數(shù)原型作用域（函數(shù)原型作用域（c語言最小的作用域語言最小的作用域） 函數(shù)原型中聲明的形式參數(shù)的作用域就是函數(shù)原型（即函函數(shù)原型中聲明的形式參數(shù)的作用域就是函數(shù)原型（即函數(shù)形參表的左、右圓括號(hào)之間）。數(shù)形參表的左、右圓括號(hào)之間）。 書寫函數(shù)原型時(shí)通?？梢灾宦暶餍螀⒌念愋?，形參的名字書寫函數(shù)原型時(shí)通?？梢灾宦暶餍螀⒌念愋?，形參的名字可任意命名或不寫?？扇我饷虿粚?。 例如：例如： float max(float x, float y); 或者或者 float max(float, float);

7、變量的可見性變量的可見性n 變量的可見性：是指程序運(yùn)行到某一處，能夠訪問該變量，變量的可見性：是指程序運(yùn)行到某一處，能夠訪問該變量，就說在該處變量是可見的。就說在該處變量是可見的。n 作用域與可見性的一般規(guī)則：作用域與可見性的一般規(guī)則：(1)變量必先聲明，然后才能使用；變量必先聲明，然后才能使用；(2)在同一作用域下，不能聲明兩個(gè)同名的變量；在同一作用域下，不能聲明兩個(gè)同名的變量；(3)在沒有相互包含關(guān)系的不同作用域中定義的同名變量，互不在沒有相互包含關(guān)系的不同作用域中定義的同名變量，互不影響；影響；(4)如果函數(shù)中的局部變量或參數(shù)與全局變量同名，則全局變量如果函數(shù)中的局部變量或參數(shù)與全局變量

8、同名，則全局變量將被將被屏蔽屏蔽(暫不可見暫不可見)，直到塊結(jié)束。，直到塊結(jié)束。#include int sum=0; void main() char b=A; int sum=2; int b=3;printf(b=%d, used the varible b of inner block.n,b); printf(b=%c, used the varible b of main.n,b); printf(sum=%d, used the varible sum of main.n,sum); printf(sum=%d, used sum of global variable.n,sum

9、);內(nèi)內(nèi)塊塊同名變量可見性應(yīng)用例子同名變量可見性應(yīng)用例子外外塊塊文文件件域域運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：b=3, used the varible b of inner block.b=A, used the varible b of main.sum=2, used the varible sum of main.sum=0, used sum of global variable.變量的存儲(chǔ)類型和生存期變量的存儲(chǔ)類型和生存期n 變量的生存期變量的生存期：一個(gè)變量從被聲明且分配存儲(chǔ)空間開始，一個(gè)變量從被聲明且分配存儲(chǔ)空間開始，一直到被釋放空間為止的時(shí)間。一直到被釋放空間為止的時(shí)間。全局全局變量變量的

10、生存期：程序的的生存期：程序的整個(gè)運(yùn)行過程整個(gè)運(yùn)行過程。函數(shù)中的函數(shù)中的局部局部變量變量：在調(diào)用該函數(shù)時(shí)：在調(diào)用該函數(shù)時(shí)臨時(shí)分配臨時(shí)分配空間，空間，在該函數(shù)在該函數(shù)調(diào)用結(jié)束后調(diào)用結(jié)束后局部變量的空間也就局部變量的空間也就釋放釋放了，即了，即局部變量不存在了。局部變量不存在了。指數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的方式，由編譯器為其分配的，它決定指數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的方式，由編譯器為其分配的，它決定變量的生存期變量的生存期動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)根據(jù)需要臨時(shí)分配存儲(chǔ)空間，離開即釋放根據(jù)需要臨時(shí)分配存儲(chǔ)空間，離開即釋放靜態(tài)存儲(chǔ)靜態(tài)存儲(chǔ)在程序運(yùn)行期間分配固定的存儲(chǔ)空間不釋放在程序運(yùn)行期間分配固定的存儲(chǔ)空間不釋放程序區(qū)程序區(qū)靜態(tài)

11、存儲(chǔ)區(qū)靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)形參、自動(dòng)變量、函數(shù)調(diào)用的現(xiàn)場(chǎng)等形參、自動(dòng)變量、函數(shù)調(diào)用的現(xiàn)場(chǎng)等全局變量、靜態(tài)變量全局變量、靜態(tài)變量變量的存儲(chǔ)類型變量的存儲(chǔ)類型自動(dòng)變量自動(dòng)變量 (auto)自動(dòng)自動(dòng)體現(xiàn)在體現(xiàn)在進(jìn)入語句塊時(shí)自動(dòng)申請(qǐng)內(nèi)存，退出時(shí)自動(dòng)釋放內(nèi)存進(jìn)入語句塊時(shí)自動(dòng)申請(qǐng)內(nèi)存，退出時(shí)自動(dòng)釋放內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)定義格式標(biāo)準(zhǔn)定義格式 auto 類型名類型名 變量名變量名; 例如：例如：auto int a; 或者或者 int a;缺省的存儲(chǔ)類型缺省的存儲(chǔ)類型不初始化時(shí)，值是隨機(jī)不確定的不初始化時(shí)，值是隨機(jī)不確定的靜態(tài)變量靜態(tài)變量(static)一般的內(nèi)部變量一般的內(nèi)部變量在函數(shù)退出后失效，再次進(jìn)入函數(shù)

12、，變量值重新初始化在函數(shù)退出后失效，再次進(jìn)入函數(shù)，變量值重新初始化靜態(tài)變量靜態(tài)變量如果想讓變量的值可以保存到下次進(jìn)入函數(shù)如果想讓變量的值可以保存到下次進(jìn)入函數(shù)例如：例如： static int i;靜態(tài)變量的生存期：是靜態(tài)變量的生存期：是整個(gè)程序的執(zhí)行過程整個(gè)程序的執(zhí)行過程。變量占用的空間要到程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)才被釋放，所以變量變量占用的空間要到程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)才被釋放，所以變量的值可以保存到下次進(jìn)入函數(shù)，使函數(shù)具有記憶功能。的值可以保存到下次進(jìn)入函數(shù)，使函數(shù)具有記憶功能。如果程序未初始化靜態(tài)變量，那么系統(tǒng)將其如果程序未初始化靜態(tài)變量，那么系統(tǒng)將其初始化為初始化為0，且且初始化值只進(jìn)行一次初始化值只

13、進(jìn)行一次。#include void Func(void);int main()int i;for (i=0; i10; i+)Func();return 0;/* 函數(shù)功能：函數(shù)功能： 打印被調(diào)用的次數(shù)打印被調(diào)用的次數(shù) 函數(shù)入口參數(shù)：函數(shù)入口參數(shù)： 無無 函數(shù)返回值：函數(shù)返回值： 無無*/void Func(void)int times = 1;/*自動(dòng)變量自動(dòng)變量*/printf(Func() was called %d time(s).n, times+);Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was

14、 called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s).Func() was called 1 time(s). #include void Func(void);int main()int i;for (i=0; i10; i+)Func();return 0;/* 函數(shù)功能：函數(shù)

15、功能： 打印被調(diào)用的次數(shù)打印被調(diào)用的次數(shù) 函數(shù)入口參數(shù)：函數(shù)入口參數(shù)： 無無 函數(shù)返回值：函數(shù)返回值： 無無*/void Func(void)static int times = 1;/*靜態(tài)局部變量靜態(tài)局部變量*/printf(Func() was called %d time(s).n, times+);Func() was called 1 time(s).Func() was called 2 time(s).Func() was called 3 time(s).Func() was called 4 time(s).Func() was called 5 time(s).Func(

16、) was called 6 time(s).Func() was called 7 time(s).Func() was called 8 time(s).Func() was called 9 time(s).Func() was called 10 time(s). 靜態(tài)變量靜態(tài)變量(static) 根據(jù)靜態(tài)變量定義的位置不同，分為靜態(tài)局部變量和靜根據(jù)靜態(tài)變量定義的位置不同，分為靜態(tài)局部變量和靜態(tài)全局變量態(tài)全局變量靜態(tài)局部變量：在靜態(tài)局部變量：在函數(shù)體內(nèi)或塊內(nèi)函數(shù)體內(nèi)或塊內(nèi)用用static修飾的修飾的局部變量局部變量。靜態(tài)局部變量的值，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后一直保留，即存放靜態(tài)局部變量的值，在

17、函數(shù)調(diào)用結(jié)束后一直保留，即存放其值的空間在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不會(huì)被釋放，在下次調(diào)用此其值的空間在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不會(huì)被釋放，在下次調(diào)用此函數(shù)時(shí)靜態(tài)局部變量是上一次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)的值。函數(shù)時(shí)靜態(tài)局部變量是上一次函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)的值。n 靜態(tài)全局變量靜態(tài)全局變量：用：用static修飾的修飾的全局變量全局變量。 全局靜態(tài)變量的作用域只限本文件模塊全局靜態(tài)變量的作用域只限本文件模塊(即被聲明的文件即被聲明的文件中中)。靜態(tài)變量的應(yīng)用例子靜態(tài)變量的應(yīng)用例子static char x; /聲明靜態(tài)聲明靜態(tài)全局全局變量變量xvoid fun() static int a=2; /聲明靜態(tài)聲明靜態(tài)局部局部變量變量a

18、 int b=2; /聲明局部變量聲明局部變量b a+; b+; printf(a=%d, b=%dn,a,b);int main() fun(); fun(); fun(); printf(x=%dn,x); return 0;a=3, b=3a=4, b=3a=5, b=3x=0寄存器寄存器CPU的內(nèi)部容量很有限、但速度極快的存儲(chǔ)器的內(nèi)部容量很有限、但速度極快的存儲(chǔ)器使用頻率比較高的變量聲明為使用頻率比較高的變量聲明為register，可以使程序更小、可以使程序更小、執(zhí)行速度更快執(zhí)行速度更快register 類型名類型名 變量名變量名; register int i;現(xiàn)代編譯器有能力自動(dòng)把

19、普通變量?jī)?yōu)化為寄存器變量，并且現(xiàn)代編譯器有能力自動(dòng)把普通變量?jī)?yōu)化為寄存器變量，并且可以忽略用戶的指定，所以一般無需特別聲明變量為可以忽略用戶的指定，所以一般無需特別聲明變量為register。寄存器變量寄存器變量(register)外部變量外部變量(extern)n 用用extern修飾的變量修飾的變量 例如：例如： extern s; extern一般用來一般用來修飾全局變量修飾全局變量，用于在相關(guān)的一組，用于在相關(guān)的一組源源文件中共享文件中共享一組變量。一組變量。什么時(shí)候需要模塊化？什么時(shí)候需要模塊化？某一功能，如果重復(fù)實(shí)現(xiàn)某一功能，如果重復(fù)實(shí)現(xiàn)3遍以上，即應(yīng)考慮模塊化，遍以上，即應(yīng)考慮模

20、塊化，將它寫成通用函數(shù)，并向小組成員發(fā)布。將它寫成通用函數(shù)，并向小組成員發(fā)布。要盡可能要盡可能復(fù)用復(fù)用其他人的現(xiàn)成模塊。其他人的現(xiàn)成模塊。模塊化程序設(shè)計(jì)方法模塊化程序設(shè)計(jì)方法n 計(jì)算計(jì)算復(fù)用復(fù)用Factorial函數(shù)的代碼函數(shù)的代碼unsigned long Factorial(unsigned int number); void main()unsigned int m, k;unsigned long p;printf(Please input m, k:);scanf(%u, %u, &m, &k);p = Factorial(k) / Factorial(m-k);printf(p=%

21、lun, p);)!(!kmkp功能分解功能分解自頂向下、逐步求精的過程自頂向下、逐步求精的過程模模塊分解的原則塊分解的原則保證模塊的相對(duì)獨(dú)立性保證模塊的相對(duì)獨(dú)立性模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)外不可見模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)外不可見外部：關(guān)心做什么外部：關(guān)心做什么內(nèi)部：關(guān)心怎么做內(nèi)部：關(guān)心怎么做設(shè)計(jì)好模塊接口設(shè)計(jì)好模塊接口接口是指羅列出一個(gè)模塊的所有的與外部打交道的變量等接口是指羅列出一個(gè)模塊的所有的與外部打交道的變量等 定義好后不要輕易改動(dòng)定義好后不要輕易改動(dòng)在模塊開頭在模塊開頭(文件的開頭文件的開頭)進(jìn)行函數(shù)聲明進(jìn)行函數(shù)聲明模塊化程序設(shè)計(jì)方法模塊化程序設(shè)計(jì)方法函數(shù)的功能要單一，不要設(shè)計(jì)多用途的函數(shù)函數(shù)的功能要

22、單一，不要設(shè)計(jì)多用途的函數(shù) 函數(shù)的規(guī)模要小，盡量控制在函數(shù)的規(guī)模要小，盡量控制在50行代碼以內(nèi)行代碼以內(nèi)1986年年IBM在在OS/360的研究結(jié)果：大多數(shù)有錯(cuò)誤的函數(shù)都大的研究結(jié)果：大多數(shù)有錯(cuò)誤的函數(shù)都大于于500行行1991年對(duì)年對(duì)148,000行代碼的研究表明：小于行代碼的研究表明：小于143行的函數(shù)比更行的函數(shù)比更長(zhǎng)的函數(shù)更容易維護(hù)長(zhǎng)的函數(shù)更容易維護(hù)參數(shù)和返回值的規(guī)則參數(shù)和返回值的規(guī)則參數(shù)要書寫完整，不要省略參數(shù)要書寫完整，不要省略對(duì)函數(shù)的入口參數(shù)進(jìn)行有效性檢查對(duì)函數(shù)的入口參數(shù)進(jìn)行有效性檢查沒有參數(shù)和返回值時(shí)，用沒有參數(shù)和返回值時(shí)，用void填充填充每個(gè)函數(shù)只有一個(gè)入口和一個(gè)出口，盡量

23、不使用每個(gè)函數(shù)只有一個(gè)入口和一個(gè)出口，盡量不使用全局變量全局變量盡量少用盡量少用靜態(tài)局部變量靜態(tài)局部變量，以避免使函數(shù)具有，以避免使函數(shù)具有記憶記憶功能功能函數(shù)設(shè)計(jì)的原則函數(shù)設(shè)計(jì)的原則C程序的多文件結(jié)構(gòu)程序的多文件結(jié)構(gòu)一個(gè)項(xiàng)目工程文件一個(gè)項(xiàng)目工程文件(.dsp)下有若干源文件，下有若干源文件，首先對(duì)每一個(gè)源文件首先對(duì)每一個(gè)源文件(.cpp)分別單獨(dú)進(jìn)行分別單獨(dú)進(jìn)行編譯編譯再將它們的目標(biāo)代碼再將它們的目標(biāo)代碼(.obj)連同標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)連同標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)鏈接在一起，形成可執(zhí)行文件庫(kù)中的函數(shù)鏈接在一起，形成可執(zhí)行文件(.exe)。 模塊間通過互相調(diào)用函數(shù)聯(lián)系起來模塊間通過互相調(diào)用函數(shù)聯(lián)系起來（頭文

24、（頭文件是聯(lián)系的紐帶）件是聯(lián)系的紐帶）源程序文件1預(yù)編譯命令說明部分執(zhí)行部分函數(shù)1函數(shù)n源程序文件i源程序文件nC程序優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)文件的代碼被修改后，不必對(duì)所有程序重新編譯，節(jié)省了程序的當(dāng)一個(gè)文件的代碼被修改后，不必對(duì)所有程序重新編譯，節(jié)省了程序的編譯時(shí)間。編譯時(shí)間。使程序更易于維護(hù)，給多個(gè)程序員共同編制一個(gè)大型項(xiàng)目的代碼提供了使程序更易于維護(hù)，給多個(gè)程序員共同編制一個(gè)大型項(xiàng)目的代碼提供了方便手段。方便手段。源文件源文件pro.cpp預(yù)處理程序預(yù)處理程序編譯程序編譯程序目標(biāo)文件目標(biāo)文件pro.obj連接程序連接程序可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序pro.exe目標(biāo)文件目標(biāo)文件misc.obj庫(kù)庫(kù)slibce.lib預(yù)處理過程預(yù)處理過程頭文件頭文件stdio.h在在C程序的兩個(gè)源文件程序的兩個(gè)