专题七 函数（讲义）-《编程语言基础—C语言》（高教版第五版）高考备考讲练测（山东省）

专题七 函数（讲义） ---《编程语言基础—C语言》专题复习讲练测 [考纲要求] 1：理解函数的定义。 2：掌握函数的调用。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一：函数的定义 · 定义 在C语言中，函数是一段具有特定功能的代码块，可以被重复调用。 1. 返回类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, ..., 参数类型n 参数名n) { 2.     // 函数体 3.     // 可以包含局部变量声明、语句、控制结构等 4.     return 返回值; // 根据需要返回值，如果返回类型为void，则不需要这行 5. } ① 返回类型： 函数执行后返回给调用者的值的数据类型。它可以是基本数据类型（如int, float, char等），也可以是结构体、指针等更复杂的类型。如果函数不返回任何值，返回类型是void。 ② 函数名： 函数的标识符，用于在代码中调用该函数。函数名应该遵循C语言的命名规则，通常是小写字母，如果需要可以加上下划线分隔。 ③ 参数列表： 这是函数可以接受的输入值列表，每个参数包括其数据类型和名称。参数列表中的参数用逗号分隔。如果函数不接受任何参数，参数列表为空，但仍需包含一对圆括号()。 ④ 函数体： 这是函数执行的代码块，包括一系列语句，它们定义了函数的行为。函数体以左大括号{开始，以右大括号}结束。函数体可以包含变量声明、表达式、控制结构（如循环和条件语句）等。 ⑤ 局部变量声明： 可以声明局部变量，这些变量只在函数的作用域内可见。 ⑥ 语句： 函数体中可以包含执行特定操作的语句，如赋值、输入输出、循环、条件判断等。 ⑦ 返回语句： 使用return关键字从函数返回一个值。如果函数的返回类型不是void，则必须至少有一个return语句来返回一个相应类型的值。如果函数的返回类型是void，则可以省略return语句，或者使用return;来提前退出函数。 具体的函数定义示例： 1. /* 函数的注释说明 */ 2. int sum(int a, int b) { // 函数名是sum，有两个int类型的参数a和b，返回类型是int 3.     int result; // 局部变量声明，用于存储结果 4. 5.     // 函数体开始 6.     result = a + b; // 执行加法操作 7.     if (result > 100) { // 控制结构，如果结果大于100 8.         printf("The result is greater than 100. "); // 输出信息 9.     } 10.     return result; // 返回结果 11.     // 函数体结束 12. } sum函数接受两个整数参数a和b，计算它们的和，并将结果存储在局部变量result中。如果结果大于100，则打印一条消息。最后，函数返回计算得到的和。 · 函数的参数 在C语言中，函数调用涉及到两个重要的概念：实际参数和形式参数。 ① 实际参数 在C语言中，实际参数是函数调用时提供给函数的值或变量，用于初始化函数的形式参数。 类型： 实际参数可以是任何有效的C语言表达式，包括变量、常量、表达式、数组元素、指针等。 值传递： C语言默认使用按值传递。这意味着在函数调用时，实际参数的值被复制给形式参数。 类型转换： 当实际参数的类型与形式参数的类型不匹配时，编译器会自动进行类型转换。 示例： 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义，接受两个整数参数 4. void printSum(int a, int b) { 5.     printf("Sum: %d ", a + b); 6. } 7. 8. int main() { 9.     int x = 5; 10.     int y = 10; 11.     int z = x + y; // 表达式作为实际参数 12. 13.     // 调用函数，使用变量、常量和表达式作为实际参数 14.     printSum(x, y);    // x和y是变量 15.     printSum(10, 20);  // 10和20是常量 16.     printSum(z, x);    // z是表达式的结果 17. 18.     return 0; 19. } printSum函数被调用了三次，每次使用不同类型的实际参数：变量、常量和表达式的结果。这些实际参数的值在函数调用时被复制给形式参数a和b，然后计算它们的和并打印出来。由于C语言是按值传递的，所以函数内部对a和b的修改不会影响x、y或z的值。 ② 形式参数 形式参数定义在函数的首部，即在函数名和圆括号()内。每个形式参数都有一个指定的数据类型，决定了它可以接收的值的类型。形式参数具有一个名称，这个名字在函数体内部用于引用传递给该参数的值。 值传递： 默认情况下，C语言通过值传递参数。这意味着实际参数的值被复制到形式参数中。 作用域： 形式参数的作用域仅限于函数体内部。一旦离开函数体，形式参数的值不可访问。 参数的顺序和个数： 在函数调用时，实际参数必须按照形式参数在函数定义中的顺序传递。调用函数时提供的参数个数必须与函数定义中的参数个数一致，除非函数定义了可变参数。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义，形式参数a和b 4. void calculate(int a, int b) { 5.     int result = a + b; // 使用形式参数进行计算 6.     printf("The result is: %d ", result); 7. } 8. 9. int main() { 10.     int x = 5; 11.     int y = 10; 12.     calculate(x, y); // x和y作为实际参数传递给形式参数a和b 13.     return 0; 14. } calculate函数定义了两个形式参数a和b。在main函数中调用calculate时，变量x和y作为实际参数传递给a和b。在calculate函数体内，使用这些形式参数进行加法运算，并打印结果。由于C语言是按值传递的，所以函数内部对a和b的修改不会影响x和y的值。 · 函数的返回值 在C语言中，函数的返回值是函数执行完成后返回给调用者的数据。返回值是函数与调用者之间通信的一种方式，它允许函数将计算结果或状态信息传递回去。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义，返回两个数的和 4. int add(int a, int b) { 5.     int sum = a + b; // 计算和 6.     return sum;      // 返回计算结果 7. } 8. 9. int main() { 10.     int result = add(5, 10); // 调用函数并将返回值赋给result 11.     printf("The sum is: %d ", result); // 打印返回的和 12.     return 0; 13. } ① 返回值类型： 函数的返回类型定义了返回值的数据类型。它可以是基本数据类型（如int、float、char等），也可以是结构体、指针等更复杂的类型。如果函数不返回任何值，则使用void作为返回类型。 ② 返回语句： 使用return关键字来从函数返回一个值。return语句后面跟着的表达式会被计算，并将其结果作为函数的返回值。 1. return 表达式; //表达式是计算后将结果返回给调用者的值 return语句后面可以跟任何有效的表达式，该表达式在执行return语句时被计算。 返回的值必须与函数的返回类型声明一致。如果函数返回int，则表达式的结果必须可以转换为int类型。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义，返回两个整数的最大值 4. int max(int a, int b) { 5.     if (a > b) { 6.         return a; // 如果a大于b，则返回a 7.     } else { 8.         return b; // 否则返回b 9.     } 10. } 11. 12. int main() { 13.     int num1 = 10; 14.     int num2 = 20; 15.     int maxVal = max(num1, num2); // 调用函数并将返回值赋给maxVal 16.     printf("The maximum value is: %d ", maxVal); // 打印最大值 17.     return 0; 18. } ③ 按值返回： C语言中的返回值是通过值传递的方式返回的。这意味着返回值被复制到调用者提供的存储位置。 二：函数的调用 C语言函数调用是程序流程控制的一个重要部分，它允许程序的不同部分通过调用函数来共享代码和数据。C语言函数调用的一般形式如下： 1. 函数名(实际参数列表); 调用函数时使用函数名，必须与函数定义时使用的名称完全一致。调用函数时，函数名后紧跟一对圆括号，即使没有参数也需要包含这对圆括号。 实际参数列表： 函数调用时传递给函数的参数列表，实际参数用于初始化函数定义中的形式参数。实际参数列表中的各项参数以逗号分隔，并且必须与函数定义中的形式参数在数量和类型上匹配（或者能够被隐式转换）。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义 4. int add(int a, int b) { 5.     return a + b; 6. } 7. 8. int main() { 9.     int x = 5; 10.     int y = 10; 11.     int sum = add(x, y);  12. // 函数调用本身可以作为表达式的一部分，例如，它可以出现在赋值语句的右侧或作为其他函数调用的实际参数。 13.     printf("The sum of %d and %d is %d ", x, y, sum); 14.     return 0; 15. } 函数原型： C语言中的函数原型是一种向编译器声明函数的方式，它告诉编译器函数的名称、返回类型以及所接受的参数类型和数量。 1. 返回类型 函数名(参数类型1, 参数类型2, ..., 参数类型n); · 返回类型：函数执行后返回的数据类型。 · 函数名：函数的标识符。 · 参数列表：包括每个参数的类型和顺序，参数名在原型中可以省略。 · 省略参数名：与函数定义不同，函数原型中的参数列表通常不包括参数名，只保留参数类型。 · 空参数列表：如果函数不接受任何参数，参数列表应该为空，但仍需包含一对圆括号()。 计算两个整数乘积的函数，下面是其原型和定义： 1. // 函数原型 2. int multiply(int, int); 3. 4. // 函数定义 5. int multiply(int a, int b) { 6.     return a * b; 7. } 8. 9. // 在其他文件或代码部分调用multiply函数 10. int main() { 11.     int x = 5; 12.     int y = 10; 13.     int result = multiply(x, y); // 正确调用multiply函数 14.     printf("The result is: %d ", result); 15.     return 0; 16. } multiply的原型声明了函数的返回类型为int，并且接受两个int类型的参数。函数定义提供了函数的实际实现，包括参数名a和b。在main函数中，multiply被正确调用，传递了两个整数值x和y。 嵌套调用和递归调用： 在C语言中，函数的嵌套调用指的是一个函数在执行过程中调用另一个函数。这种调用可以是直接的，也可以是间接的。 · 直接嵌套调用 直接嵌套调用是指在一个函数内部直接调用另一个函数。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 函数定义：计算两个数的和 4. int add(int a, int b) { 5.     return a + b; 6. } 7. 8. // 函数定义：计算两个数的乘积 9. int multiply(int a, int b) { 10.     return a * b; 11. } 12. 13. // 函数定义：计算表达式 (a + b) * c 14. int calculate(int a, int b, int c) { 15.     return multiply(add(a, b), c); 16. } 17. 18. int main() { 19.     int num1 = 5; 20.     int num2 = 3; 21.     int num3 = 2; 22. 23.     int result = calculate(num1, num2, num3); 24.     printf("Result: %d ", result); 25. 26.     return 0; 27. } 在这个例子中： · calculate函数首先调用add函数计算num1和num2的和。 · 然后将这个和与num3的乘积通过调用multiply函数计算出来。 · 最终结果存储在result变量中。 在C语言中，递归调用是一种函数自己调用自己的方法。 递归函数通常包括以下两个部分： 基本情况：递归终止的条件。 递归情况：函数调用自身的情况。 示例：计算计算一个数的阶乘 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 递归函数定义：计算n的阶乘 4. int factorial(int n) { 5.     if (n == 0) { // 基本情况 6.         return 1; 7.     } else { // 递归情况 8.         return n * factorial(n - 1); 9.     } 10. } 11. 12. int main() { 13.     int num = 5; 14.     printf("Factorial of %d is %d ", num, factorial(num)); 15.     return 0; 16. } 示例：斐波那契数列 斐波那契数列是一个每一项都是前两项和的数列，通常定义为：F(0) = 0, F(1) = 1, 且对于 n > 1, 有 F(n) = F(n-1) + F(n-2)。 1. #include <stdio.h> 2. 3. // 递归函数定义：计算斐波那契数列的第n项 4. int fibonacci(int n) { 5.     if (n <= 1) { // 基本情况 6.         return n; 7.     } else { // 递归情况 8.         return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2); 9.     } 10. } 11. 12. int main() { 13.     int num = 10; 14.     printf("Fibonacci number at position %d is %d ", num, fibonacci(num)); 15.     return 0; 16. } [限时练习] 1.以下程序的运行结果是（ ） #include <stdio.h> func(int a, int b) { static int m = 0, i = 2; i += m + 1; m = i + a + b; return m; } main() { int k = 4, m = 1, p; p = func(k, m); printf("%d, ", p); p = func(k, m); printf("%d ", p); } A.8,7 B.8,17 C.8,8 D.4,1 【答案】B 【解析】第一次调用func(k, m)： 初始时，i = 2，m = 0（静态变量的初始值）。 i增加m + 1，变为2 + 0 + 1 = 3。 m更新为i + a + b，即3 + 4 + 1 = 8。 返回m的值为8。 第二次调用func(k, m)： 此时，i保留上一次调用的值，即3。 m也保留上一次调用的值，即8。 i再次增加m + 1，变为3 + 8 + 1 = 12。 m更新为i + a + b，即12 + 4 + 1 = 17。 返回m的值为17。 因此，程序的输出是：8, 17 2.C语言程序中，如果函数定义省略了“类型说明符”，则系统认为函数的返回值是（ ） A.double B.int C.float D.char 【答案】B 【解析】在C语言中，如果函数定义时省略了类型说明符，系统默认函数的返回类型是int。这是C语言的一个特性，即如果函数定义中没有明确指定返回类型，则默认为int。 3.下列函数调用语句中，含有实参的个数为（ ） func(exp1,exp2,(exp3,exp4)) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【解析】函数调用语句中，实参的个数是由函数调用时传递给函数的表达式的个数决定的。 这里有三个表达式作为参数传递给函数func：exp1、exp2、(exp3,exp4)（这是一个复合表达式，但仍然算作一个参数）因此，含有实参的个数为 3。 4.在C语言的函数调用中，如果普通变量作为函数的实参，则它与对应形参之间的传递方式是（ ） A.地址传递 B.由用户指定传递方式 C.由实参传递给形参，再由形参传递给实参 D.单向值传递 【答案】D 【解析】当一个普通变量作为参数传递给函数时，实际上是将这个变量的值复制一份传递给函数的形参。形参对这个值的修改不会影响到实参的原始值。只有当实参是指针类型时，函数才能通过形参间接地修改实参的值。 5.在C语言中规定，函数返回值的类型由（ ） A. 定义该函数时所指定的函数类型决定 B. 调用该函数的主调函数决定 C. return语句中的表达式类型决定 D. 调用该函数时系统临时决定 【答案】A 【解析】在C语言中，函数返回值的类型是由定义该函数时所指定的函数类型决定的。这意味着，当你声明或定义一个函数时，你需要指定函数的返回类型，这个返回类型决定了函数返回值的类型。 6.在C语言中，下面关于函数正确的叙述是（ ） A. 函数不可以嵌套定义，也不可以嵌套调用 B. 函数可以嵌套定义，但不可以嵌套调用 C. 函数可以嵌套定义，也可以嵌套调用 D. 函数不可以嵌套定义，但可以嵌套调用 【答案】D 【解析】函数不可以嵌套定义，但可以嵌套调用 7.一个函数的组成有（ ） A. 函数首部和函数体 B. 函数名、函数类型、函数参数名、函数参数类型 C. 主函数和子函数 D. 函数的声明部分和执行部分 【答案】D 【解析】函数首部定义了函数的名称、返回类型和参数列表，而函数体包含了函数的执行代码。 8.实现一个函数，打印乘法口诀表，输入n，输出n*n口诀表。 【答案】 #include <stdio.h> // 函数声明 void printMultiplicationTable(int n); int main() { int n; printf("Enter the size of the multiplication table: "); scanf("%d", &n); // 从用户输入获取n的值 // 调用函数打印乘法口诀表 printMultiplicationTable(n); return 0; } // 函数定义 void printMultiplicationTable(int n) { for (int i = 1; i <= n; ++i) { for (int j = 1; j <= n; ++j) { printf("%d*%d=%d\t", i, j, i * j); // 打印乘法口诀表的一项 } printf(" "); // 每完成一行后换行 } } 9.实现一个函数，判断year是不是闰年。 【答案】 #include <stdio.h> // 函数声明 int isLeapYear(int year); int main() { int year; printf("Enter a year: "); scanf("%d", &year); // 从用户输入获取年份 // 判断是否是闰年 if (isLeapYear(year)) { printf("%d is a leap year. ", year); } else { printf("%d is not a leap year. ", year); } return 0; } // 函数定义 int isLeapYear(int year) { if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)) { return 1; // 是闰年 } else { return 0; // 不是闰年 } } 【归纳小结】 C语言函数是程序模块化的基础，通过定义和调用实现代码复用和任务分离。函数可以接收输入参数，执行特定任务，并可通过返回值输出结果。函数内部的局部变量具有独立作用域，而静态变量则在调用间保持状态。递归函数允许自我调用，但需注意防止无限递归。函数原型确保了调用时参数类型的正确性。 学科网（北京）股份有限公司 $$