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計(jì)算機(jī)二級C語言程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)解析：函數(shù)

　　2017下半年計(jì)算機(jī)等級考試時間9月23日-26日，目前進(jìn)入了沖刺的階段。下面我們來看看計(jì)算機(jī)二級C語言程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)解析：函數(shù)。

　　庫函數(shù)的正確調(diào)用

　　1.C語言提供了豐富的庫函數(shù)，包括常用數(shù)學(xué)函數(shù)、對字符和字符串處理函數(shù)、輸入輸出處理函數(shù)等。在調(diào)用庫函數(shù)時要注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)調(diào)用C語言標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)時必須在源程序中用include命令，include命令的格式是：

　　#include″頭文件名″

　　include命令必須以#號開頭，系統(tǒng)提供的頭文件名都以.h作為后綴，頭文件名用一對雙引號″″或一對尖括號〈〉括起來。

　　(2)標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的調(diào)用形式：

　　函數(shù)名(參數(shù)表)

　　2.在C語言中庫函數(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)立的語句完成某種操作。

　　函數(shù)的定義方法

　　1.C語言函數(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，…)

　　{

　　說明部分

　　語句部分

　　}

　　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…)

　　形參類型說明;

　　新的ANSI標(biāo)準(zhǔn)C兼容這種形式的函數(shù)首部說明。

　　3.函數(shù)名和形參名是由用戶命名的標(biāo)識符。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語言規(guī)定不能在一個函數(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)沒有形參時，函數(shù)名后面的一對圓括號不能省略。

　　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，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有或不需要返回值時，可用類型名void(空類型)。

　　2.函數(shù)返回值就是return語句中表達(dá)式的值。當(dāng)程序執(zhí)行到return語句時，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，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，當(dāng)簡單變量作為實(shí)參時，用戶不能在函數(shù)中改變對應(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，函數(shù)名必須與被調(diào)用的函數(shù)名字完全一樣。實(shí)參的個數(shù)與類型和形參的個數(shù)與類型一致。

　　2.C語言規(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)用之前加以說明，或被調(diào)用函數(shù)整個放在調(diào)用函數(shù)之前。但對返回值類型為int或char類型的函數(shù)可以放在調(diào)用函數(shù)的后面。

　　3.C語言中函數(shù)定義都是互相平行、獨(dú)立的，C語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，在調(diào)用一個函數(shù)的過程中，又調(diào)用另一個函數(shù)。

　　4.在C程序中，調(diào)用一個函數(shù)的過程中又出現(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語言的特點(diǎn)之一，有時遞歸調(diào)用會使求解的問題變得更簡單明了。

　　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象，互不干擾;

　�、谝粋€函數(shù)的形參也為局部變量;

　�、墼诤瘮�(shù)內(nèi)部，復(fù)合語句也可定義變量，這些變量也為局部變量，只在此復(fù)合語句中有效。

　　2.全局變量

　　在C語言中，程序的編譯單位是源程序文件，一個源程序文件中包含一個或多個函數(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)在同一個源程序文件中，全局變量與局部變量同名時，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。

　　變量的存儲類別、作用域及生存期

　　1.變量的存儲類別

　　在C語言中，有兩類存儲類別：自動類別及靜態(tài)類別。

　　有4個與兩種存儲類別有關(guān)的說明符：auto(自動)、register(寄存器)、static(靜態(tài))和extern(外部)，這些說明符一般與類型說明一起出現(xiàn)，一般放在類型名的左邊，例如：

　　autolongI，j;

　　也可寫成：

　　longautoI，j;

　　(1)自動變量：自動變量是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]，…;

　　上面的說明格式中，方括號中是可省略的部分，auto為自動類別標(biāo)識符，若省略auto,系統(tǒng)缺省的存儲類別也為自動類別。

　　注意：函數(shù)的形參也為自動類別，在定義時不必加存儲類別標(biāo)識符。

　　(2)寄存器變量：寄存器變量與自動變量的性質(zhì)相同，其區(qū)別只在于存儲的位置不同，寄存器變量存儲在CPU的寄存器中，而自動變量存儲在內(nèi)存中的動態(tài)存儲區(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]，…;

　　上面的說明格式中，register為寄存器變量的存儲類別標(biāo)識符。

　　說明：

　　①CPU中寄存器的數(shù)目是有限的，因此只能把少數(shù)的變量說明為寄存器變量;

　　②寄存器變量是存放在寄存器中的，而不是存放于內(nèi)存中，所以，寄存器變量無地址;

　�、奂拇嫫髯兞康恼f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)類別變量的存儲空間在程序的整個運(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]，…;

　　在上面的說明格式中，static為靜態(tài)變量的存儲類別標(biāo)識符。

　　靜態(tài)變量的初始化在編譯時進(jìn)行，定義時可用常量或表達(dá)式進(jìn)行顯式初始化。對于沒有初始化的靜態(tài)變量，自動初始化為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：局部變量既可以說明為自動類別，也可以說明為靜態(tài)類別;全局變量只能說明為靜態(tài)類別。

　　2.變量的作用域及生存期

　　在C語言中，變量必須先說明后使用，在程序中一個已定義的變量的使用范圍就是此變量的作用域。經(jīng)過賦值的變量在程序運(yùn)行期間能保持其值的時間范圍為該變量的生存期。

　　(1)局部變量的使用域及生存期

　�、僮詣幼兞康氖褂糜蚣吧嫫�

　　自動變量的存儲單元被分配在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)，每當(dāng)進(jìn)函數(shù)體(或復(fù)合語句)時，系統(tǒng)自動為自動變量分配存儲單元，退出時自動釋放這些存儲單元。自動變量的作用域?yàn)閺亩x的位置起，到函數(shù)體(或復(fù)合語句)結(jié)束為止。

　　自動變量在進(jìn)入到定義它們的函數(shù)體(或復(fù)合語句)時生成，在退出所在的函數(shù)體(或復(fù)合語句)時消失，這就是自動變量的生存期。

　　使用自動變量的優(yōu)點(diǎn)是使各函數(shù)之間造成信息分隔，不同函數(shù)中使用同名變量時不會相互影響。

　�、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變量相同。

　�、垤o態(tài)存儲類別的局部變量

　　在函數(shù)體(或復(fù)合語句)內(nèi)部，用static說明的變量靜態(tài)存儲類別的局部變量，這種變量的作用域與自動(或寄存器)變量的作用域相同，但是生存期有所不同。

　　在整個程序運(yùn)行期間，靜態(tài)局部變量在內(nèi)存的靜態(tài)存儲區(qū)中占據(jù)著永久的存儲單元，甚至在退出函數(shù)后下次再進(jìn)入函數(shù)時，靜態(tài)局部變量仍使用原來的存儲單元。由于不釋放存儲單元，所以這些存儲單元中的值將會被保留下來。靜態(tài)局部變量的生存期將一直延長到程序運(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的位置開始，到整個源程序文件結(jié)束為止。生存期為整個程序的運(yùn)行期間。

　　注意：全局變量在整個程序運(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，當(dāng)全局變量的值意外改變時，會引起副作用，這種錯誤一般難以查找。

　�、僭谕痪幾g單位內(nèi)用extern標(biāo)識符來擴(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對此全局變量進(jìn)行說明，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單元，此時的作用域從extern說明開始，到此函數(shù)結(jié)束。

　　注意：全局變量的定義只能出現(xiàn)一次，這時不可使用extern標(biāo)識符。如果多次引用全局變量，這時必須用extern標(biāo)識符。

　�、谠诓煌幾g單位內(nèi)用extern標(biāo)識符來擴(kuò)展全局變量的作用域

　　C語言中的不同函數(shù)可以存放在不同的源程序文件中，每個源程序文件可以單獨(dú)進(jìn)行編譯，進(jìn)行語法檢查，再生成目標(biāo)文件，最后用系統(tǒng)提供的連接程序把多個目標(biāo)文件連接成一個可執(zhí)行程序。

　　當(dāng)程序由多個源程序文件組成時，若每個文件中都要引用同一個全局變量，這時如在每個源程序文件中都定義一個所需的同名全局變量，將在連接時產(chǎn)生重復(fù)定義錯誤。解決的辦法是在其中一個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對這些變量進(jìn)行說明，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)識符說明全局變量時，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，隱含為外部函數(shù)。