每日一学10

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内部函数和外部函数，main() 函数

内部函数
如果一个源文件中定义的函数只能被本文件中的函数调用，而不能被同一源程序其他文件中的函数调用，这种函数称为内部函数。
定义内部函数的一般形式是：

static 类型说明符 函数名([形参表])

其中，“[]"中的部分是可选项，即该函数可以有参函数，也可以是无参函数。如果为无参函数，形参表为空，但括号必须要有。
例如：

static int f(int a,int b);                //内部函数前面加 static 关键字
{
......
}

说明：f() 函数只能被本文件中的函数调用，在其他文件中不能调用此函数。
内部函数也称静态函数。但此处静态 static 的含义并不是指存储方式，而是指对函数的调用范围只局限于本文件，因此在不同的源文件中定义同名的内部函数不会引起混淆。通常把只由同一个文件使用的函数和外部变量放在一个文件中，前面加上 static 使之局部化，其他文件不能引用。

外部函数

外部函数在整个源程序中都有效，只要定义函数时，在前面加上 extern 关键字即可。其定义的一般形式为：

extern 类型说明符 函数名(<形参表>)

例如：

extern int f(int a,int b)
{
......
}

如果定义为外部函数，不仅可被定义它的源文件调用，而且可以被其他文件中的函数调用，即其作用范围不只局限于本源文件，而是整个程序的所有文件。在一个源文件的函数中调用其他源文件中定义的外部函数时，通常使用 extern 说明被调函数为外部函数。

题1：调用外部函数。

解:

//文件1
#include<stdio.h>

int main()
{
    int a,b;

    printf("a=");

    scanf("%d",&a);

    printf("b=");

    scanf("%d",&b);

    printf("\n");

    add(a,b);

    printf("\n");

    sub(a,b);

    return 0;
}


//文件2
#include<stdio.h>

extern add(int c,int d)     //定义外部函数 add(),extern 可省略不写
{
    printf("%d+%d=%d\n",c,d,c+d);
}


//文件3
#include<stdio.h>

extern sub(int c,int d)     //定义外部函数 sub(),extern 可省略不写
{
    printf("%d-%d=%d\n",c,d,c-d);
}

例题分析：
本例题的整个程序是由3个文件组成的，每个文件包含一个函数。主函数是主控函数，使用了4个函数的调用语句。其中，printf()、scanf()是库函数，另外两个是用户自定义的函数，它们都定义为外部函数。在 main() 函数中，使用 extern 说明在 main() 函数中用到的 add() 和 sub() 都是外部函数。

main() 函数

从开始学C语言，我们就一直使用 main() 函数，都知道一个C程序必须有并且只能有一个主函数，C程序的执行总是从 main() 函数开始的。
归纳起来，main() 函数在使用过程中应该注意以下几点。
（1）main() 函数可以调用其他函数，包括本程序中定义的函数和标准库中的函数，但其他函数不能反过来调用 main() 函数。main() 函数也不能调用自己。

（2）之前用到的 main() 函数都没有在函数头中提供参数。其实，main() 函数可以带有两个参数，其一般形式是：

int main(int argc, char *argv[])
{
函数体
}
其中，形参 arge 表示传给程序的参数个数，其值最少是1；而 argv 则是指向字符串的指针数组。

题2：带参数的 main() 函数。

解：

#include<stdio.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int count;

    printf("The command line has %d arguments:\n",argc-1);

    for(count=1;count<argc;count++)     //依次读取命令行输入的字符串

    printf("%d:%s\n",count,argv[count]);
}

例题分析：
从本题可以看出，程序从命令行中接受到3个字符串，并将它们存放在字符串数组中，其对应关系为：
argv[0]------>I
argv[1]------>am
argv[2]------>happy!
argc 的值即是参数的个数，程序在运行时会自动统计。
需要注意的是，在命令行的输入都将作为字符串的形式存储于内存中。也就是说，如果输入一个数字，那么要输出这个数字，就应该用 %s 格式，而非 %d 格式或者其他。
main() 函数也有类型。如果它不返回任何值，就应该指明其类型为 void；如果默认其类型为 int。那么在该函数末尾应由 return 语句返回一个值，例如 0.


综合应用——用截弦法求方程的根

题3：编写一个程序，实现用截弦法求方程 x&#179;-5x&#178;+16x-80=0 在区间 [-3,6] 内的根。

解：

#include<stdio.h>

#include<math.h>            //下面程序中使用了 pow 等函数，需要包含头文件 math.h

float func(float x)         //定义 func 函数，用来求函数 func(x)=x*x*x-5*x*x=16x-80
{
    float y;

    y=pow(x,3)-5*x*x+16*x-80.0f;       //计算指定 x 值的 func(x) 的值，赋给 y

    return y;               //返回 y 的值
}

float point_x(float x1,float x2)        //定义 point_x 函数，用来求出弦在 [x1,x2] 区间内与 X 轴的交点
{
    float y;

    y=(x1*func(x2)-x2*func(x1))/(func(x2)-func(x1));

    return y;
}

float root(float x1,float x2)       //定义 root 函数，计算方程的近似根
{
    float x,y,y1;

    y1=func(x1);            //计算 x 值为 x1 时的 func(x1) 函数值

    do{                     //循环执行下面的语句
        x=point_x(x1,x2);   //计算 x 点对应的函数值

        y=func(x);          //计算 x 点对应的函数值

        if(y*y1>0)          //func(x) 与 func(x1) 同号，说明根在区间 [x,x2] 之间
        {
            y1=y;           //将此时的 y 作为新的y

            x1=x;           //将此时的 x 作为新的 y
        }

        else                //否则将此时的 x 作为新的 x
            {
                x2=x;
            }
    }while(fabs(y)>=0.0001);

    return x;               //返回根 x 的值
    }

    void main()
    {
        float x1=-3,x2=6;

        float t=root(x1,x2);

        printf("方程的根为：%f\n",t);

    }

例题分析：
本题用截弦法求方程的根，方法如下。
（1）取两个不同的点 x1 和 x2 ，如果 f(x1)、f(x2) 符号相反，则 (x1,x2) 区间内必有一个根；但如果 f(x1)、f(x2) 符号相同，就应该改变 x1 和 x2 直到上述条件成立为止。
（2）连接 f(x1)、f(x2) 两点，这个弦就交 x轴于 x处，那么求 x点的坐标就可以用下面的公式求解。x=(x1*func(x2)-x2*func(x1))/(func(x2)-func(x1))，由此可以进一步求由 x点对应的 f(x)。
（3）如果 f(x)、f(x1) 同号，则根必定在 (x,x2) 区间内，此时将 x 作为新的 x1。如果 f(x)、f(x1) 异号，表示根在 (x1,x) 区间内，此时可将 x 作为新的 x2。
（4）重复步骤 (2)、(3)，直到 |f(x)|< ε 为止，ε 为一个很小的数，程序中设为 0.0001，此时可认为 f(x) ≈ 0。

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