Function ( 函數 )

1. Introduction to the C Programming Language Function (函數)

2. Function (函數) • Function 即是副程式(sub-program,或 subroutine) • 為何要使用 function ? • 避免重複寫相同的程式碼, 節省coding 時間 • 可重複使用該程式碼 • 增加程式的可讀性與可維護性, 降低主程式之複雜性 • 開發較大應用程式時, 可分割成數個不同功能的function, 由不同的程式設計師分工完成 • 符合結構化語言之特性 • 尚有一些程式語言, 將副程式分為兩類 : • 副程式 : 處理指定功能之程序過程 • 函數式 : 負責計值運算並傳回結果

3. Function語法規則 • 語法規則 : function_type function_name (parameter, parameter…) { parameters declarations; statements; } • 例: char func(p1, p2) { int p1; char p2; statements; }

4. 主程式 函數 1 函數 2 函數 1 主程式 函數 1 函數 2 函數 2 主程式 主程式 主程式 函數 1 函數 2 函數 1 函數 2 函數與主程式間之架構 • 合法之架構 • 錯誤之架構

5. 函式呼叫 範例一 • 比較使用者所輸入兩整數之大小 • void larger_value(a,b) int a, b; { if(a < b) printf("\2: The larger value is %d \n", b); else if(a > b) printf("\2: The larger value is %d \n", a); else printf("\2: Two values are equal. \n"); } void main() { int i, j; printf("\1: Please input 2 values. \n ==> "); scanf("%d %d, &i, &j); larger_value(i,j); }

6. Function注意事項 • 函數名稱依照識別字的規則命名. • 每個函數各自獨立, 可相互呼叫. • 所有函數語法地位一律平等. • 參數列式呼叫函數時需要與主程式間作資料或位置的傳遞, 若無資料需要傳遞時, 則可省略參數列, 但不可省略小括號. • 若函數須傳回數值時, 則敘述中必有一條傳回敘述, 語法規則為 : return (運算式) • return 為關鍵字 • 運算式可為常數, 變數或算數運算式 • return 除了可把函數內的值傳回呼叫程式外, 同時具有令函數結束, 返回呼叫程式之功能.

7. 參數列中無資料 函式呼叫 (無參數傳遞) 傳回值 範例二 • 輸入一數值 n, 求出 1 至 n 的連乘 (示範函數傳回數值給呼叫程式) • void main() { long fact(void); long f; f = fact(); printf("The factorial = %ld \n", f); } long fact(void) { int i,n; long f=1; printf("Enter one value : "); scanf("%d", &n); for( i=1; i<= n; i++) f *= i; return(f); }

8. 參數列中傳遞之參數 傳回值 範例三 • 輸入一數值 n, 求出 1 至 n 的連乘(示範由呼叫程式傳遞一數值給函數, 函數計算後將結果傳回給呼叫程式) • void main() { int n; long f; long fact(int); printf("Enter one value : "); scanf("%d", &n); f = fact(n); printf("The factorial of %d = % ld \n", n, f); } long fact( int n) { int i; long f = 1; for (i =1; i <= n; i++) f *= i; return (f); } 函式呼叫 (參數傳遞)

9. 範例四 – (共2頁) • 計算輸入之三個整數的 gcd 與 lcm. • void main() { int gcd(int, int); int lcm(int, int); int a, b, c; printf("Enter three integer values : "); scanf("%d %d %d", &a, &b, &c); printf("The gcd of %d %d %d is %d \n", a, b, c, gcd(gcd(a,b), c)); printf("The lcm of %d %d %d is %d \n", a, b, c, lcm(lcm(a,b), c)); }

10. 範例四 – 續 接上頁 • int gcd(int x, int y) { int 4; while (y != 0) { r = x % y; x = y; y = r; } return(x); } int lcm(int x, int y) { return(x * y / gcd(x,y)); }

11. 範例五 • 輸入半徑資料計算圓面積 • void main() { float area(int); int r; float a; printf("Enter radius : "); scanf("%d", &r); a = area (r); printf("Circle area = %10.4f \n", a); } float area(int r) { float pi = 3.14159; return(pi * r * r); }

12. 範例六 (共 2 頁) • 輸入一系列數字, 以函數方式求出最大值與最小值, 將最大值,最小值與數字總和列印出來 • int min(x,y) { if( x<= y) return x; else return y; } int max(x,y) { if(x <= y) return y; else return x; }

13. 範例六 – 續 接上頁 • void main() { int num, value, i; int tmpmax = -1000; int tmpmin = 1000; int sum = 0; printf("\1: Please input the number of data ==> "); scanf("%d", &num); for( i=1; i <= num; i++) { printf("\1: input value %d ==> ", i); scanf("%d", &value); tmpmin = min(value, tmpmin); tmpmax = max(value, tmpmax); sum += value; } printf("\2: The maximun is %d \n", tmpmax); printf("\2: The minimum is %d \n", tmpmin); printf("\2: The sum is %d \n", sum); }

14. 陣列資料傳遞 – 範例一 • 利用函數方式, 將陣列中的最小值傳回 • int minimum(var) int var[5]; { int min, i; min = var[0]; for( i=0; i<=4; i++) if(var[i] < min) min = var[i]; return min; } void main() { int array[5]; int minimum_value; int i; for( i =0; i<5; i++) { printf("\1: input value %d ==> ", i+1); scanf("%d", &array[i]); } minimum_value = minimum(array); printf("\2: The minimum value is %d \n", minimum_value); }

15. 陣列資料傳遞 – 範例二 (共2頁) • 利用函數方式將二維陣列各列的前三元素平均值, 放在最後一個元素位置 • void main() { int num[3][4] = { {88, 29,91, 0}, {86, 84, 90, 0}, {77, 65, 70, 0}}; void average(); int i, j; average(num, 3); for( i=0; i<3; i++) { printf("\2: "); for( j=0; j<4; j++) printf("%5d", num[i][j]); printf("\n"); } }

16. 陣列資料傳遞 – 範例二 (續) 接上頁 • void average(var, length) int var[][4], length; { int sum, i, j; for( i=0; i<length; i++) { sum = 0; for( j=0; j<4; j++) sum += var[i][j]; var[i][3] = sum / 3; } }

17. 參數之區域觀念 • 全面性變數(Global variable) : 宣告在主程式區域外的變數, 可在程式中任何區域中存取該變數. • 區域性變數(Local variable) : 宣告在主函數區域中或函數區域中的變數, 只在該宣告的區域中有效. 離開該區域則視為未定義變數, 各區域中的區域變數互不相干.

18. 參數之儲存類別 • C語言提供四個關鍵字 : auto, extern, static, register • 靜態變數(Static variable) : 只要程式繼續執行, 不因函數的結束而消失, 該變數所配置的記憶體空間與數值依然存在. • 外部變數(Extern variable) : 如上頁提及宣告在主程式區域外的變數為全面性變數, 也稱為外部變數. • 外部靜態變數 : 只提供同一程式檔中的所有函數存取, 其他程式檔中的函數則無法使用. • 暫存器變數(Register variable) : 為加速程式的執行速度, 可將區域性變數或正式參數宣告為暫存器變數.

19. 範例一 : 區域性變數宣告使用 • void main() { int sum(void); int i; for (i=1; i<=3; i++) printf("%dth time = %d \n", i, sum()); } int sum(void) { int x=0; x++; return(x); }

20. 靜態變數宣告 範例二 : 靜態性變數宣告使用 • void main() { • int sum(void); • int i; • for (i=1; i<=3; i++) • printf("%dth time = %d \n", i, sum()); • } • int sum(void) • { • static int x=0; • x++; • return(x); • }