函数有定义,有调用,定义函数是告诉系统函数有什么功能,调用就相当于要实现这个功能。
定义函数就相当于写剧本,告诉导演这个剧要演什么内容。
调用函数就是拍电影,把这个剧本的故事展现出来。
函数的定义语法格式:
数据类型 函数名( 形式参数表 )
{
函数体;
}
上述形式参数表是可选项,不是每个函数都有形式参数。
函数的调用语法格式:
函数名( );
或者:
函数名( 实际参数表 );
如果定义函数时没有形参,则调用时也没有对应的实参。
如果定义函数时有形参,则调用时也应该有对应的实参。
定义形参必须是变量,实参可以是常数,也可以是变量。
函数可以被别的函数调用,也可以调用别的函数。
1 函数的普通调用
我们来看一个简单的程序。
程序1:
函数f2调用了函数f1,主函数调用了函数f2。
程序运行结果:
当调用函数时,程序转到被调用函数,执行里面的语句,执行完毕再转到调用它的函数。
2 函数的递归调用
程序1中,函数f2调用函数f1,函数main调用函数f1。都是调用别的函数。
那么,当函数调用自己,则叫递归调用。
递归调用就是函数自己调用自己。
我们来看一个例子:
有5个人坐在一起,王老师问最右边那个人(我们称作第5个人)多少岁了?
这第5个人说他比坐在他左手边的人(我们称作第4个人)大2岁。
于是王老师就问第4个人多少岁?第4个人说坐在他左手边的人(我们称作第3个人)大2岁。
王老师问第3个人多少岁?第3个人说坐在他左手边的人(我们称作第2个人)大2岁。
王老师问第2个人多少岁?第2个人说坐在他左手边的人(我们称作第1个人)大2岁。
王老师问第1个人多少岁?第1个人看看他左边,没人了,只好回答他今年8岁。
问:第5个人多少岁?
我们计算第5个人的岁数,是不是要:
第5个人岁数 = 第4个人的岁数 + 2
第4个人的岁数 = 第3个人的岁数 + 2
第3个人的岁数 = 第2个人的岁数 + 2
第2个人的岁数 = 第1个人的岁数 + 2
第1个人的岁数 =8
递归函数就像上面这个套娃,一层套一层,直到找到最里面的那个套娃。
如果函数int age(int n)可以求出第n个人的岁数,则如果n等于1(第1个人),那么可以直接知道他的岁数是8岁。
如果n大于1,则第n个人的岁数等于第n-1个人的岁数+2。
如果我们用一个函数age(n)表示第n个人的岁数,那么上述公式可以表示为:
函数age有一个返回值,就是第n个人的岁数。
所以函数的类型为int,函数age定义如下:
return 返回一个整数值,返回第n个人的岁数。
当n等于1(第1个人),则返回8,否则返回前面那个人的岁数+2。
完整程序如下:
程序1:
程序1运行结果:
第5个人是16岁。
我们再来看一个例子,输入整数n,求n!
n!指n的阶乘,n的阶乘就是1乘以2乘以3乘以4一直乘到n的值。
这个程序用普通循环函数做,不用递归函数也可以实现。
我们先用普通函数实现。
程序2:
我们把求n!写在一个函数fact里,fact函数返回形参n的阶乘。
在主函数调用fact函数,比如求5的阶乘,则调用语句为: fact(5)。
但是求阶乘也可以用递归函数。
我们知道0的阶乘为1,1的阶乘也是1。
当n等于0或者n等于1时,n的阶乘为1。
如果n大于1,则n的阶乘等于n乘以(n-1)的阶乘。
所以求阶乘的公式为:
如果用函数fact(n)表示n的阶乘,那么上述公式可以表示为:
函数fact有一个返回值,就是第n的阶乘。
定义函数fact的类型为int,函数fact定义如下:
把程序2中的fact函数的定义改成递归函数,运行结果是一样的。
如果需要在主函数中输入整数,求这个整数的阶乘,可以写成:
程序3:
运行结果:
输入5,得出5的阶乘是120。
但是当输入的整数很大,比如输入整数是100时,我们看看运行结果:
如果是输入32,运行结果为:
100的阶乘是0,32的阶乘是负数?这明显不对呀。
这是因为,32的阶乘太大了,已经超出了int类型的取值范围,就产生了一个溢出错误。
这就相当于int类型的房间,所装的数有个最小最大范围的,超过这个范围,就没法装了,房间太小了,得换大的房间来装数,否则就会出现溢出错误。
所以这时我们应该把函数fact定义为double(双精度实型),这样就不会有问题了。
运行结果:
我们看到输出结果有6位小数,其实阶乘不会有小数,所以可以把程序中输出x对应的格式控制符%f改成%.0f就可以了,保留0位小数,即不要小数。
3 总结
函数可以调用任何函数,也可以调用自己。
自己调用自己的函数,叫递归函数。