C語言程序設計TheCProgrammingLanguage華中科技大學計算機學院

曹計昌8/5/20231華中科技大學計算機學院C語言程序設計TheCProgrammingLangu第5章函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容:構(gòu)化編程和C程序的一般結(jié)構(gòu)。函數(shù)的機制:包括函數(shù)定義、函數(shù)聲明、函數(shù)調(diào)用、變量的存儲類型、參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)等。遞歸與回溯:包括解釋遞歸與回溯的概念、遞歸函數(shù)設計,以及遞歸調(diào)用。多文件程序設計。8/5/20232華中科技大學計算機學院第5章函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容:7/31/20232華中5.1C程序的一般結(jié)構(gòu)5.1.1結(jié)構(gòu)化程序設計結(jié)構(gòu)化編程是一種解決問題的策略，它包括如下2條編程標準：(1)程序中的控制流應該盡可能簡單。(2)應該自頂向下地設計程序結(jié)構(gòu)。自頂向下設計也稱為逐步細化，即把一個問題按功能分解為若干子問題，如果子問題還較復雜，可將其繼續(xù)分解，直到分解成為容易求解的子問題為止。分解而來的每個子問題被稱為模塊，C中提供的函數(shù)機制完成每個模塊的編程任務，即用函數(shù)編寫由分解而來的子問題的代碼。8/5/20233華中科技大學計算機學院5.1C程序的一般結(jié)構(gòu)5.1.1結(jié)構(gòu)化程序設計7/3例顯示從1到10的整數(shù)冪。***************************************ATABLEOFPOWERS***************************************IntSquareCubeQuarticQuintic111112481632392781243416642561024525125625312563621612967776749343240116807864512409632768981729656159049101001000100001000008/5/20234華中科技大學計算機學院例顯示從1到10的整數(shù)冪。**************自頂向下的分解問題：(1)顯示標題(2)顯示表頭(3)分列整齊地顯示整數(shù)1到10的2至5次冪每個子問題都能作為函數(shù)直接被編寫成代碼，在main中調(diào)用這些函數(shù)，解決總的問題。8/5/20235華中科技大學計算機學院自頂向下的分解問題：(1)顯示標題7/31/20235華中#include<stdio.h>voidprn_banner(void);/*prn_banner的函數(shù)原型*/voidprn_headings(void);/*prn_headings的函數(shù)原型*/doublepower(intx,intn);/*power的函數(shù)原型*/voidmain(void){inti,j;prn_banner();/*顯示標題*/prn_headings();/*顯示表頭*/for(i=1;i<=10;i++){printf("%5d",i);for(j=2;j<=5;j++)printf("%10.0f",power(i,j));/*ij*/printf("\n");}}main函數(shù)：8/5/20236華中科技大學計算機學院#include<stdio.h>main函數(shù)：7/31/2結(jié)構(gòu)化程序設計的益處使程序編制方便，易于管理、修改和調(diào)試。增強了程序的可讀性、可維護性和可擴充性，方便于多人分工合作完成程序的編制。函數(shù)可以公用，避免在程序中使用重復的代碼。提高軟件的可重用性，軟件的可重用性是轉(zhuǎn)向面向?qū)ο蟪绦蛟O計的重要因素。8/5/20237華中科技大學計算機學院結(jié)構(gòu)化程序設計的益處使程序編制方便，易于管理、修改和調(diào)試。75.1.2C程序的一般結(jié)構(gòu)C程序由一或多個函數(shù)組成，這些函數(shù)可以編輯成多個C源文件，每一個C源文件含有一個或多個函數(shù)定義。各C源文件中要用到的一些外部變量說明、枚舉類型聲明、結(jié)構(gòu)類型聲明、函數(shù)原型和編譯預處理指令等可編輯成一個.h頭文件，然后在每個C文件中包含該頭文件。每個源文件可單獨編譯生成目標文件，組成一個C程序的所有源文件都被編譯之后，由連接程序?qū)⒏髂繕宋募械哪繕撕瘮?shù)和系統(tǒng)標準函數(shù)庫的函數(shù)裝配成一個可執(zhí)行C程序。除main以外的其它函數(shù)分兩類，一類是由系統(tǒng)提供的標準函數(shù)。另一類是需要由程序員自己編寫的函數(shù)（“自定義函數(shù)”）。8/5/20238華中科技大學計算機學院5.1.2C程序的一般結(jié)構(gòu)C程序由一或多個函數(shù)組成，這5.2函數(shù)的定義與函數(shù)的聲明程序中若要使用自定義函數(shù)實現(xiàn)所需的功能，需要做三件事：①按語法規(guī)則編寫完成指定任務的函數(shù)，即定義函數(shù)；②有些情況下在調(diào)用函數(shù)之前要進行函數(shù)聲明；③在需要使用函數(shù)時調(diào)用函數(shù)8/5/20239華中科技大學計算機學院5.2函數(shù)的定義與函數(shù)的聲明程序中若要使用自定義5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)定義的一般形式為：類型名函數(shù)名（參數(shù)列表）{聲明部分語句部分}無返回值，類型名用void。無參數(shù)，參數(shù)列表void（可缺省不寫）8/5/202310華中科技大學計算機學院5.2.1函數(shù)的定義函數(shù)定義的一般形式為：7/31/2函數(shù)定義的例子/*函數(shù)prn_banner：顯示標題*/voidprn_banner(void)/*同于voidprn_banner()

*/{printf("\n%s%s%s\n","*******************************\n","*ATABLEOFPOWERS*\n","*******************************\n");}8/5/202311華中科技大學計算機學院函數(shù)定義的例子/*函數(shù)prn_banner：顯示標題未指明函數(shù)返回值的類型，默認為int/*函數(shù)prn_headings：顯示表頭*/voidprn_headings()/*不同于prn_headings(

)*/{printf("\n%5s%10s%10s%10s%10s\n","Int","Square","Cube","Quartic","Quintic");}8/5/202312華中科技大學計算機學院未指明函數(shù)返回值的類型，默認為int/*函數(shù)prn_必須明確地列出每一個參數(shù)的類型。

函數(shù)定義中的參數(shù)稱為形式參數(shù)（形參）/*函數(shù)power：計算xn，n>0*/doublepower(intx，intn)/*不能為

doublepower(intx,n)*/{inti；doublep；for(i=1，p=1;i<=n;i++)p*=x;returnp;}8/5/202313華中科技大學計算機學院必須明確地列出每一個參數(shù)的類型。

函數(shù)定義中的參數(shù)稱為形式參5.2.2return語句return語句可以是如下兩種形式之一：（1）return；/*void函數(shù)*/（2）return表達式；/*非void函數(shù)*/void函數(shù)也可以不包含return語句。如果沒有return語句，當執(zhí)行到函數(shù)結(jié)束的右花括號時，控制返回到調(diào)用處，把這種情況稱為離開結(jié)束。

表達式值的類型應該與函數(shù)定義的返回值類型一致，如果不相同，就把表達式值的類型自動轉(zhuǎn)換為函數(shù)返回值的類型。

8/5/202314華中科技大學計算機學院5.2.2return語句return語句可以是如下兩函數(shù)返回的值，程序可以使用它，

也可以不使用它while(…){getchar();/*返回值不被使用*/c=getchar();/*返回值被使用*/…}8/5/202315華中科技大學計算機學院函數(shù)返回的值，程序可以使用它，

也可以不使用它while(…一旦return被執(zhí)行，控制立即返回到調(diào)用處，其后的代碼不可能被執(zhí)行/*is_prime：如果n是素數(shù)，則返回1；否則，返回0*/intis_prime(intn)/*等價于is_prime(intn)*/{intk,limit;if(n==2)return1;if(!(n%2))return0;limit=n/2;for(k=3;k<=limit;k+=2)if(!(n%k))return0;return1;}8/5/202316華中科技大學計算機學院一旦return被執(zhí)行，控制立即返回到調(diào)用處，其后的代碼不可5.2.3函數(shù)的聲明1．函數(shù)定義起函數(shù)聲明的作用函數(shù)定義在前，調(diào)用函數(shù)在后。例：#include<stdio.h>voidprn_banner(void){…}voidprn_headings(void){…}doublepower(intx,intn){…}voidmain(void){…}8/5/202317華中科技大學計算機學院5.2.3函數(shù)的聲明1．函數(shù)定義起函數(shù)聲明的作用7/2．函數(shù)原型函數(shù)定義出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用后被調(diào)用函數(shù)在其它文件中定義必須在函數(shù)調(diào)用之前給出函數(shù)原型。8/5/202318華中科技大學計算機學院2．函數(shù)原型函數(shù)定義出現(xiàn)在函數(shù)調(diào)用后7/31/2023函數(shù)原型的一般形式

類型名函數(shù)名（參數(shù)類型表）；參數(shù)類型表通常是用逗號隔開的形參類型列表，而形參名可以省略。例如，

doublepower(int,int);

等價于doublepower(intx,intn);無參函數(shù)的函數(shù)原型參數(shù)表必須指定為void8/5/202319華中科技大學計算機學院函數(shù)原型的一般形式類型名函數(shù)名（參數(shù)類型函數(shù)原型的作用函數(shù)原型告訴編譯器函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型，傳遞給函數(shù)的參數(shù)個數(shù)、參數(shù)類型和參數(shù)順序。編譯器用函數(shù)原型校驗函數(shù)調(diào)用,強制轉(zhuǎn)換傳遞的參數(shù)類型,從而避免錯誤的函數(shù)調(diào)用導致的致命運行錯誤或微妙而難以檢測的非致命邏輯錯誤。例如，

printf("%.1f\n",sqrt(4));(1)包含了math.h，輸出2.0*/(2)沒有包含math.h，函數(shù)調(diào)用sqrt(4)不會產(chǎn)生正確的值。8/5/202320華中科技大學計算機學院函數(shù)原型的作用函數(shù)原型告訴編譯器函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型，3．遺漏函數(shù)原型編譯器首次遇到?jīng)]有聲明的函數(shù)調(diào)用時，將構(gòu)造一個缺省聲明并繼續(xù)編譯：intf();/*函數(shù)是int類型，但不給出參數(shù)表信息*/(1)函數(shù)類型不是int，給出一個錯誤提示：

Typemismatchinredeclarationof'f‘(2)函數(shù)類型是int，就不給出錯誤提示。編譯器對參數(shù)類型不作檢查，把正確類型的參數(shù)傳遞給函數(shù)是程序員的責任。假設函數(shù)f只有一個類型為int的參數(shù)，函數(shù)調(diào)用f(2)會產(chǎn)生正確的值，而函數(shù)調(diào)用f(2.5)將產(chǎn)生錯誤的運行結(jié)果。8/5/202321華中科技大學計算機學院3．遺漏函數(shù)原型編譯器首次遇到?jīng)]有聲明的函數(shù)調(diào)用時，良好的編程風格在函數(shù)調(diào)用之前必須給出它的函數(shù)定義、函數(shù)原型或兩者都給出。引入標準頭文件的主要原因是它含有函數(shù)原型。8/5/202322華中科技大學計算機學院良好的編程風格在函數(shù)調(diào)用之前必須給出它的函數(shù)定義、函數(shù)原型5.3函數(shù)調(diào)用與參數(shù)傳遞5.3.1函數(shù)調(diào)用1．函數(shù)調(diào)用的形式

函數(shù)名（實參列表）實參是一個表達式,對于無函數(shù)，調(diào)用形式：

函數(shù)名（）

8/5/202323華中科技大學計算機學院5.3函數(shù)調(diào)用與參數(shù)傳遞5.3.1函數(shù)調(diào)用7/31函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式(1)作為表達式語句出現(xiàn)。prn_headings();putchar(c);(2）作為表達式中的一個操作數(shù)出現(xiàn)。例如：c=getchar()sum+=power(i,j);(3）作為函數(shù)調(diào)用的一個實參出現(xiàn)，即嵌套調(diào)用。printf("%10.0f",power(i,j));putchar(getchar());8/5/202324華中科技大學計算機學院函數(shù)調(diào)用在程序中出現(xiàn)的形式(1)作為表達式語句出現(xiàn)。7/32.函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行過程#include<stdio.h>intmax(int,int);voidmain(void){intm,a=3,b=4;m=max(a,b);printf("%d",m);}intmax(intx,inty){if(x>y)returnx;elsereturny;}8/5/202325華中科技大學計算機學院2.函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行過程#include<stdio.h>3．實參的求值順序?qū)崊⒌那笾淀樞蛴删唧w實現(xiàn)確定，有的按從左至右的順序計算，有的按從右至左的順序計算a=1;max(a，a++)----從左至右：max(1,1)----從右至左：max(2,1)(多數(shù))為了保證程序清晰、可移植，應避免使用會引起副作用的實參表達式.實參的求值順序C語言采用從右至左規(guī)則8/5/202326華中科技大學計算機學院3．實參的求值順序?qū)崊⒌那笾淀樞蛴删唧w實現(xiàn)確定，有的按從左至實參的求值順序C語言采用從右至左規(guī)則#include"stdio.h"voidmain(void){intx=1;printf("%d\t%d\t%d\n",x,x++,x);}運行結(jié)果：2118/5/202327華中科技大學計算機學院實參的求值順序C語言采用從右至左規(guī)則#include"st5.3.2參數(shù)的值傳遞參數(shù)的傳遞方式是“值傳遞”，實參的值單向傳遞給相應的形參。如果實參、形參都是x，被調(diào)用函數(shù)不能改變實參x的值。8/5/202328華中科技大學計算機學院5.3.2參數(shù)的值傳遞參數(shù)的傳遞方式是“值傳遞”，實參的例說明值傳遞概念的程序#include<stdio.h>longfac(int);voidmain(){intn=4;printf("%d\n",n);/*輸出4*/printf("%ld\n",fac(n));/*輸出24*/printf("%d\n",n);/*輸出4*/}longfac(intn)/*計算n的階乘*/{longf=1;for(;n>0;--n)f*=n;/*main中的n值未改變*/printf("%d\n",n);/*輸出0*/return(f);}8/5/202329華中科技大學計算機學院例說明值傳遞概念的程序#include<stdio5.4作用域作用域：程序正文中可以使用該標識符的那部分程序段。根據(jù)作用域，變量有兩類：局部變量：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，作用域是定義該變量的程序塊，程序塊是帶有說明的復合語句（包括函數(shù)體）。不同函數(shù)可同名，同一函數(shù)內(nèi)不同程序塊可同名。形式參數(shù)是局部變量。外部變量：在函數(shù)外部定義的變量，其作用域從其定義處開始一直到其所在文件的末尾，可由程序中的部分或所有函數(shù)共享。8/5/202330華中科技大學計算機學院5.4作用域作用域：程序正文中可以使用該標識符的關(guān)鍵字extern的作用intsp=0；/*sp是外部變量,main,push和pop均可訪問*/voidmain(){…}/*val不能用在main中*/doubleval[MAXVAL];/*val是外部數(shù)組*/voidpush(doublef){…}doublepop(void){…}利用extern對外部變量進行聲明可以擴大其作用域，使得外部變量在定義之前可以使用，以及其它源文件中的函數(shù)也可以使用。例如voidmain(){externdoubleval[MAXVAL];……}8/5/202331華中科技大學計算機學院關(guān)鍵字extern的作用intsp=0；/*sp是外部外部變量的聲明和定義的區(qū)別外部變量的聲明用于通報變量的類型(引用性聲明)外部變量的定義除此以外還引起存儲分配(定義性聲明)intsp;這是外部變量的定義，一方面說明了sp類型為int，另一方面系統(tǒng)還要為其分配2B的存儲單元。而externintsp;這是外部變量的聲明，僅僅說明了sp類型為int，不會為其分配存儲單元。外部變量只能定義一次，而外部變量的聲明可以出現(xiàn)多次。外部變量的初始化只能出現(xiàn)在其定義中。8/5/202332華中科技大學計算機學院外部變量的聲明和定義的區(qū)別外部變量的聲明用于通報變量的類型5.5存儲類型變量和函數(shù)都有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和存儲類型。函數(shù)的存儲類型決定函數(shù)的作用域，可使用的關(guān)鍵字有extern和static(5.9節(jié))。變量的存儲類型決定變量的作用域、存儲分配方式、生命周期和初始化方式，可使用的關(guān)鍵字有：auto、extern、static和register。

存儲分配方式:在何時、何處給變量分配存儲單元；

生命周期:變量在內(nèi)存中的存在期;

初始化方式:在定義變量時如果未顯示初始化，是否有缺省初值，如果有顯示初始化，賦初值操作如何執(zhí)行（執(zhí)行一次還是執(zhí)行多次）。8/5/202333華中科技大學計算機學院5.5存儲類型變量和函數(shù)都有兩個屬性：數(shù)據(jù)類型和存儲類型5.5.1存儲類型auto局部變量的缺省存儲類型是auto，稱自動變量autointa;/*等價于inta;也等價于autoa;*/

作用域：局部于定義它的塊，從塊內(nèi)定義之后直到該塊結(jié)束有效。存儲分配方式：動態(tài)分配方式,即在程序運行過程中分配和回收存儲單元。生命周期：短暫的，只存在于該塊的執(zhí)行期間。初始化方式：定義時沒有顯示初始化，其初值是不確定的；有顯示初始化，則每次進入塊時都要執(zhí)行一次賦初值操作。8/5/202334華中科技大學計算機學院5.5.1存儲類型auto局部變量的缺省存儲類型是au例塊多重嵌套時自動變量的作用域#include<stdio.h>voidmain(void){inta=2,b=4;printf("a=%d,b=%d\n",a,b);{inta;a=3;b=5;printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}內(nèi)外層有同名變量時,外層變量不可見.輸出：a=2,b=4a=3,b=5a=2,b=58/5/202335華中科技大學計算機學院例塊多重嵌套時自動變量的作用域#include<stdi5.5.2存儲類型extern外部變量的存儲類型是extern，但在定義時(定義性聲明)不使用關(guān)鍵字extern。外部變量的作用域:從定義之后直到該源文件結(jié)束的所有函數(shù)，通過用extern做聲明，外部變量的作用域可以擴大到整個程序的所有文件。存儲分配方式:靜態(tài)分配方式,即程序運行之前，系統(tǒng)就為外部變量在靜態(tài)區(qū)分配存儲單元，整個程序運行結(jié)束后所占用的存儲單元才被收回。生命周期：永久的，存在于整個程序的執(zhí)行期間。

初始化方式：定義時沒有顯示初始化，初值0；有顯示初始化，只執(zhí)行一次賦初值操作。

8/5/202336華中科技大學計算機學院5.5.2存儲類型extern外部變量的存儲類型是ext例說明外部變量的缺省初值和作用域#include<stdio.h>intn;/*外部變量,等價于intn=0*/intf1(void){n++;returnn;}voidf2(intx){n=x;}voidmain(void){inti;printf("globalnis%donenteringmain\n",n);f2(10);for(i=0;i<3;i++)printf("%6d",f1());printf("\nglobalnis%donexitingmain\n",n);}globalnis0onenteringmain111213globalnis13onexitingmain8/5/202337華中科技大學計算機學院例說明外部變量的缺省初值和作用域#include<std例關(guān)鍵字extern的用法文件file1.c的內(nèi)容為：#include<stdio.h>intn;/*定義外部變量*/intf1(void);/*f1的函數(shù)原型*/voidf2(int);/*f2的函數(shù)原型*/voidmain(void){inti;printf("globalnis%donenteringmain\n",n);f2(10);for(i=0;i<3;i++)printf("%6d",f1());printf("\nglobalnis%donexitingmain\n",n);}8/5/202338華中科技大學計算機學院例關(guān)鍵字extern的用法文件file1.c的內(nèi)容為：文件file2.c的內(nèi)容為externintn;/*外部變量n的聲明*/intf1(void){n++;returnn;}voidf2(intx){n=x;}8/5/202339華中科技大學計算機學院文件file2.c的內(nèi)容為externintn;5.5.3存儲類型static關(guān)鍵字static有兩個重要而截然不同的用法：(1)用于定義局部變量，稱為靜態(tài)局部變量。(2)用于定義外部變量，稱為靜態(tài)外部變量。

存儲分配方式:靜態(tài)分配方式

生命周期:永久的，

缺省初值:0,只執(zhí)行一次靜態(tài)局部變量和自動變量有根本性的區(qū)別。靜態(tài)外部變量和外部變量區(qū)別:作用域不同。8/5/202340華中科技大學計算機學院5.5.3存儲類型static關(guān)鍵字static有兩個1.靜態(tài)局部變量作用域:和自動變量一樣靜態(tài)局部變量的值有連續(xù)性.#include<stdio.h>longfac(int);/*函數(shù)原型*/voidmain(void){inti;for(i=1;i<5;i++)printf("%d!=%ld\n",i,fac(i));}longfac(intn){staticlongf=1;/*靜態(tài)局部變量只初始化1次*/f*=n;returnf;}1!=12!=23!=64!=248/5/202341華中科技大學計算機學院1.靜態(tài)局部變量作用域:和自動變量一樣1!=17/將f定義為自動變量,輸出結(jié)果如何？#include<stdio.h>longfac(int);/*函數(shù)原型*/voidmain(void){inti;for(i=1;i<5;i++)printf("%d!=%ld\n",i,fac(i));}longfac(intn){longf=1;/*局部變量*/f*=n;returnf;}1!=12!=23!=34!=48/5/202342華中科技大學計算機學院將f定義為自動變量,輸出結(jié)果如何？#include<stdi2.靜態(tài)外部變量靜態(tài)外部變量和外部變量的唯一區(qū)別是作用域的限制。靜態(tài)外部變量只能作用于定義它的文件，其它文件中的函數(shù)不能使用，外部變量用extern聲明后可以作用于其它文件。使用靜態(tài)外部變量的好處在于：當多人分別編寫一個程序的不同文件時，可以按照需要命名變量而不必考慮是否會與其它文件中的變量同名，保證文件的獨立性。8/5/202343華中科技大學計算機學院2.靜態(tài)外部變量靜態(tài)外部變量和外部變量的唯一區(qū)別是作用域的5.5.4存儲類型register用來定義局部變量,register建議編譯器把該變量存儲在計算機的高速硬件寄存器中，除此之外，其余特性和自動變量完全相同。使用register的目的是為了提高程序的執(zhí)行速度。程序中最頻繁訪問的變量，可聲明為register，。不可多必要時使用。8/5/202344華中科技大學計算機學院5.5.4存儲類型register用來定義局部變量,r5.6參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)printf和scanf就是典型的參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)。intprintf(constchar*format,…);函數(shù)調(diào)用時，實參可以有1至多個。定義參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)，要用到可變參數(shù)頭文件stdarg.h中定義的宏和類型。參閱：P148（1）-（4）8/5/202345華中科技大學計算機學院5.6參數(shù)數(shù)目可變的函數(shù)printf和scan例5.9函數(shù)average的第1個參數(shù)是要被求平均值的數(shù)據(jù)的個數(shù)。#include<stdio.h>#include<stdarg.h>doubleaverage(int,…);/*函數(shù)原型*/voidmain(void){doublea=1.5,b=2.6,c=3.7,d=4.8;printf("a=%.1f,b=%.1f,c=%.1f,d=%.1f\n",a,b,c,d);printf("Theaverageofaandbis%.2f\n",average(2,a,b));printf("Theaverageofa、bandcis%.2f\n",average(3,a,b,c));

printf("Theaverageofa,b,canddis%.2f\n",average(4,a,b,c,d));}doubleaverage(inti,…){doublesum=0;intk;

va_listap;

/*用va_list類型的對象ap來處理不定參數(shù)部分*/

va_start(ap,i);

/*用va_start初始化ap，使ap指向第一個不定參數(shù)*/for(k=1;k<=i;k++)sum+=va_arg(ap,double);/*用va_start反復從可變參數(shù)列表中檢索到每一個不定參數(shù)的值*/

va_end(ap);

/*使程序能夠從可變參數(shù)列表的函數(shù)中正常返回*/return(sum/i);}8/5/202346華中科技大學計算機學院例5.9函數(shù)average的第1個參數(shù)是要被求平均值的數(shù)據(jù)可變參數(shù)有多種數(shù)據(jù)類型doubleaverage(int,...);voidmain(void){doublea=1.5,b=2.6,c=3.7,d=4.8;printf("a=%.1f,b=%.1f,c=%.1f,d=%.1f\n",a,b,c,d);printf("Theaverageofaandbis%.2f\n",average(2,a,b,10));printf("Theaverageofa,bandcis%.2f\n",average(3,a,b,c,20));printf("Theaverageofa,b,canddis%.2f\n",average(4,a,b,c,d,30));}doubleaverage(inti,...){doublesum=0;intk;va_listap;va_start(ap,i);for(k=1;k<=i;k++)sum+=va_arg(ap,double);

k=va_arg(ap,int);printf("%d\n",k);va_end(ap);return(sum/i);}8/5/202347華中科技大學計算機學院可變參數(shù)有多種數(shù)據(jù)類型doubleaverage(int5.7遞歸5.7.1遞歸函數(shù)與遞歸調(diào)用#include<stdio.h>voidprn_int(intn){if(n>0){printf("%d",n);prn_int(n-1);/*遞歸調(diào)用*/}}voidmain(void){prn_int(10);}遞歸調(diào)用：函數(shù)直接調(diào)用自己或通過另一函數(shù)間接調(diào)用自己的函數(shù)調(diào)用方式遞歸函數(shù)：函數(shù)定義中含有遞歸調(diào)用的函數(shù)8/5/202348華中科技大學計算機學院5.7遞歸5.7.1遞歸函數(shù)與遞歸調(diào)用void用遞歸代替循環(huán)(ex5_10b.c)#include"stdio.h"voidrecursive_add(inta,intb){ if(b<=10){ a=a+b; printf("b=%d,sum=%d\n",b,a); b++; recursive_add(a,b); }}intloop_add(inta,intb){ a=a+b; printf("b=%d,sum=%d\n",b,a); returna;}voidmain(void){inta,b; printf("\nrecursiveadd\n"); recursive_add(0,1); printf("\nloopadd\n"); for(a=0,b=1;b<=10;b++) a=loop_add(a,b);}一般而言,循環(huán)結(jié)構(gòu)都可以用遞歸的方法來實現(xiàn).8/5/202349華中科技大學計算機學院用遞歸代替循環(huán)(ex5_10b.c)#include"st遞歸的兩個要素（1）遞歸結(jié)束條件。也就是所描述問題的最簡單情況，遞歸如果沒有結(jié)束條件，遞歸過程將永不終止，即無窮遞歸（和無限循環(huán)類似）。（2）遞歸定義。為了描述問題的某一狀態(tài)，必須用到它的上一狀態(tài)，而描述上一狀態(tài)，又必須用到它的上一狀態(tài)，……，這種用自已來定義自己的方法，稱為遞歸定義。遞歸定義必須能使問題越來越簡單，使問題向結(jié)束條件轉(zhuǎn)化。8/5/202350華中科技大學計算機學院遞歸的兩個要素（1）遞歸結(jié)束條件。也就是所描述問題的最簡單遞歸算法解決三類問題（1）數(shù)據(jù)的定義形式按遞歸定義。例如，n!=n*(n-1)!;0!=1。f(n)=f(n-1)+f(n-2);f(1)=1;f(2)=1。（2）數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式是按遞歸定義的。如樹的遍歷,圖的搜索等。（3）問題解法按遞歸算法實現(xiàn)。例如回溯法8/5/202351華中科技大學計算機學院遞歸算法解決三類問題（1）數(shù)據(jù)的定義形式按遞歸定義。例如，5.7.2遞歸的執(zhí)行過程以求n!為例longfac(intn){if(n==0||==1)return1;elsereturn(n*fac(n-1));}n!=1(n=0,1)n(n–1)!(n>1)8/5/202352華中科技大學計算機學院5.7.2遞歸的執(zhí)行過程以求n!為例n!=1main(){

fac(4);}

fac(4){4fac(3);}fac(3){3fac(2);}

fac(1){return1;}fac(2){2fac(1);}簡化算法不節(jié)省存儲空間，運行效率也不高8/5/202353華中科技大學計算機學院main()fac(4)fac(3)fac(1)fac(例5.12編寫一個遞歸函數(shù)計算Fibonacci數(shù)列的第n項(p152)。/*Recursivefibonacci:Computethenitem*/longfibonacci(longn){if(n==1||n==2)return1;elsereturnfibonacci(n-1)+fibonacci(n-2);}8/5/202354華中科技大學計算機學院例5.12編寫一個遞歸函數(shù)計算Fibonacci數(shù)列的第n這種遞歸方式有損于運行效率隨著n值的增大，對fibonacci的調(diào)用次數(shù)將急劇增多。例如，n=5，需調(diào)用9次；n=10，需調(diào)用109次；n=20，需調(diào)用13529次。計算數(shù)列的下一個數(shù)時，花費的時間會越來越長。編寫一個主函數(shù)，在主函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)計算Fibonacci數(shù)列。另外，可以調(diào)用time.h庫中的函數(shù)time來計算出數(shù)列的20項、30項、40項等需要花費的時間，并輸出此時間。8