函数嵌套及指针、文件以及其他

函数嵌套及指针、文件等

    函数的嵌套调用

    　　Ｃ语言中不允许作嵌套的函数定义。因此各函数之间是平行的，不存在上一级函数和下一级函数的问题。 但是Ｃ语言允许在一个函数的定义中出现对另一个函数的调用。 这样就出现了函数的嵌套调用。即在被调函数中又调用其它函数。 这与其它语言的子程序嵌套的情形是类似的。

    　　两层嵌套的情形其执行过程是：执行main函数中调用a函数的语句时，即转去执行a函数，在a函数中调用b 函数时，又转去执行b函数，b函数执行完毕返回a函数的断点继续执行，a 函数执行完毕返回main函数的断点继续执行。
    [例5.8]计算s=22!+32!
    本题可编写两个函数，一个是用来计算平方值的函数f1， 另一个是用来计算阶乘值的函数f2。主函数先调f1计算出平方值， 再在f1中以平方值为实参，调用 f2计算其阶乘值，然后返回f1，再返回主函数，在循环程序中计算累加和。
    long f1(int p)
    {
    int k;
    long r;
    long f2(int);
    k=p*p;
    r=f2(k);
    return r;
    }
    long f2(int q)
    {
    long c=1;
    int i;
    for(i=1;i<=q;i++)
    c=c*i;
    return c;
    }
    main()
    {
    int i;
    long s=0;
    for (i=2;i<=3;i++)
    s=s+f1(i);
    printf("\ns=%ld\n",s);
    }
    long f1(int p)
    {
    ……
    long f2(int);
    r=f2(k);
    ……
    }
    long f2(int q)
    {
    ……
    }
    main()
    { ……
    s=s+f1(i);
    ……
    }
    　　在程序中，函数f1和f2均为长整型，都在主函数之前定义， 故不必再在主函数中对f1和f2加以说明。在主程序中， 执行循环程序依次把i值作为实参调用函数f1求i2值。在f1中又发生对函数f2的调用，这时是把i2的值作为实参去调f2，在f2 中完成求i2! 的计算。f2执行完毕把C值(即i2!)返回给f1，再由f1 返回主函数实现累加。至此，由函数的嵌套调用实现了题目的要求。 由于数值很大， 所以函数和一些变量的类型都说明为长整型，否则会造成计算错误。

    函数的递归调用

    一个函数在它的函数体内调用它自身称为递归调用。 这种函数称为递归函数。Ｃ语言允许函数的递归调用。在递归调用中， 主调函数又是被调函数。执行递归函数将反复调用其自身。 每调用一次就进入新的一层。例如有函数f如下：
    int f (int x)
    {
    int y;
    z=f(y);
    return z;
    }
    　　这个函数是一个递归函数。 但是运行该函数将无休止地调用其自身，这当然是不正确的。为了防止递归调用无终止地进行， 必须在函数内有终止递归调用的手段。常用的办法是加条件判断， 满足某种条件后就不再作递归调用，然后逐层返回。 下面举例说明递归调用的执行过程。
    [例5.9]用递归法计算n!用递归法计算n!可用下述公式表示：
    n!=1 (n=0,1)
    n×(n-1)! (n>1)
    按公式可编程如下：
    long ff(int n)
    {
    long f;
    if(n<0) printf("n<0,input error");
    else if(n==0||n==1) f=1;
    else f=ff(n-1)*n;
    return(f);
    }
    main()
    {
    int n;
    long y;
    printf("\ninput a inteager number:\n");
    scanf("%d",&n);
    y=ff(n);
    printf("%d!=%ld",n,y);
    }
    long ff(int n)
    { ……
    else f=ff(n-1)*n;
    ……
    }
    main()
    { ……
    y=ff(n);
    ……
    }
    　　程序中给出的函数ff是一个递归函数。主函数调用ff 后即进入函数ff执行，如果n<0,n==0或n=1时都将结束函数的执行，否则就递归调用ff函数自身。由于每次递归调用的实参为n-1，即把n-1 的值赋予形参n，最后当n-1的值为1时再作递归调用，形参n的值也为1，将使递归终止。然后可逐层退回。下面我们再举例说明该过程。 设执行本程序时输入为5， 即求 5!。在主函数中的调用语句即为y=ff(5)，进入ff函数后，由于n=5,不等于0或1，故应执行f=ff(n-1)*n,即f=ff(5-1)*5。该语句对ff作递归调用即ff(4)。 逐次递归展开如图5.3所示。进行四次递归调用后，ff函数形参取得的值变为1，故不再继续递归调用而开始逐层返回主调函数。ff(1)的函数返回值为1，ff(2)的返回值为1*2=2，ff(3)的返回值为2*3=6，ff(4) 的返
    回值为6*4=24，最后返回值ff(5)为24*5=120。

    　　例5. 9也可以不用递归的方法来完成。如可以用递推法，即从1开始乘以2，再乘以3…直到n。递推法比递归法更容易理解和实现。但是有些问题则只能用递归算法才能实现。典型的问题是Hanoi塔问题。