29-使用函数返回值的循环示例

6.12　使用函数返回值的循环示例

本章最后一个程序示例要用一个函数计算数的整数次幂（ math.h 库提供了一个更强大幂函数 pow() ，可以使用浮点指数）。该示例有3个主要任务：设计算法、在函数中表示算法并返回计算结果、提供一个测试函数的便利方法。

首先分析算法。为简化函数，我们规定该函数只处理正整数的幂。这样，把 n 与 n 相乘 p 次便可计算 n 的 p 次幂。这里自然会用到循环。先把变量 pow 设置为 1 ，然后将其反复乘以 n ：

for(i = 1; i <= p; i++)
     pow *= n;

回忆一下，* = 运算符把左侧的项乘以右侧的项，再把乘积赋给左侧的项。第1次循环后， pow 的值是 1 乘以 n ，即 n ；第2次循环后， pow 的值是上一次的值（ n ）乘以 n ，即 n 的平方；以此类推。这种情况使用 for 循环很合适，因为在执行循环之前已预先知道了迭代的次数（已知 p ）。

现在算法已确定，接下来要决定使用何种数据类型。指数 p 是整数，其类型应该是 int 。为了扩大 n 及其幂的范围， n 和 pow 的类型都是 double 。

接下来，考虑如何把以上内容用函数来实现。要使用两个参数（分别是 double 类型和 int 类型）才能把所需的信息传递给函数，并指定求哪个数的多少次幂。而且，函数要返回一个值。如何把函数的返回值返回给主调函数？编写一个有返回值的函数，要完成以下内容：

1．定义函数时，确定函数的返回类型；

2．使用关键字return表明待返回的值。

例如，可以这样写：

double power(double n, int p) // 返回一个double类型的值
{
     double pow = 1;
     int i;
     for (i = 1; i <= p; i++)
          pow *= n;
     return pow; // 返回pow的值
}

要声明函数的返回类型，在函数名前写出类型即可，就像声明一个变量那样。关键字 return 表明该函数将把它后面的值返回给主调函数。根据上面的代码，函数返回一个变量的值。返回值也可以是表达式的值，如下所示：

return 2 * x + b;

函数将计算表达式的值，并返回该值。在主调函数中，可以把返回值赋给另一个变量、作为表达式中的值、作为另一个函数的参数（如， printf("%f", power(6.28, 3) ），或者忽略它。

现在，我们在一个程序中使用这个函数。要测试一个函数很简单，只需给它提供几个值，看它是如何响应的。这种情况下可以创建一个输入循环，选择 while 循环很合适。可以使用 scanf() 函数一次读取两个值。如果成功读取两个值， scanf() 则返回2，所以可以把 scanf() 的返回值与2作比较来控制循环。还要注意，必须先声明 power() 函数（即写出函数原型）才能在程序中使用它，就像先声明变量再使用一样。程序清单6.20演示了这个程序。

程序清单6.20　 power.c 程序

// power.c -- 计算数的整数幂
#include <stdio.h>
double power(double n, int p);    // ANSI函数原型
int main(void)
{
     double x, xpow;
     int exp;
     printf("Enter a number and the positive integer power");
     printf(" to which\nthe number will be raised. Enter q");
     printf(" to quit.\n");
     while (scanf("%lf%d", &x, &exp) == 2)
     {
          xpow = power(x, exp);    // 函数调用
          printf("%.3g to the power %d is %.5g\n", x, exp, xpow);
          printf("Enter next pair of numbers or q to quit.\n");
     }
     printf("Hope you enjoyed this power trip -- bye!\n");
     return 0;
}
double power(double n, int p)    // 函数定义
{
     double pow = 1;
     int i;
     for (i = 1; i <= p; i++)
          pow *= n;
     return pow;                // 返回pow的值
}

运行该程序后，输出示例如下：

Enter a number and the positive integer power to which
the number will be raised. Enter q to quit.
1.2 12
1.2 to the power 12 is 8.9161
Enter next pair of numbers or q to quit.
2
16
2 to the power 16 is 65536
Enter next pair of numbers or q to quit.
q
Hope you enjoyed this power trip -- bye!