函数的秘密

发布时间：2024年01月13日

1. 函数的概念

在数学中我们学习过函数，而在C语言中其有着与数学不同的概念：

在C语言中，函数是指一组执行特定任务的语句，这些语句可以重复使用，并且可以在程序的不同部分调用。通过使用函数，程序员可以将程序分解成小而独立的部分，从而使代码更加清晰、易于维护和修改。

在C语?中我们?般会?到两类函数：
? 库函数（现成的，提供的）
? ?定义函数（自己定义的）
下面我们展开介绍：

2. 库函数

2.1 标准库和头文件

C语?标准中规定了C语?的各种语法规则，C语?并不提供库函数；C语?的国际标准ANSI C规定了?些常?的函数的标准，被称为标准库，那不同的编译器?商根据ANSI提供的C语?标准就给出了?系列函数的实现。这些函数就被称为库函数。
我们前?内容中学到的 printf 、 scanf 都是库函数，库函数也是函数，不过这些函数已经是现
成的，我们只要学会就能直接使?了。有了库函数，?些常?的功能就不需要程序员??实现了，?定程度提升了效率；同时库函数的质量和执?效率上都更有保证。
各种编译器的标准库中提供了?系列的库函数，这些库函数根据功能的划分，都在不同的头?件中进?了声明。
库函数相关头?件： https://zh.cppreference.com/w/c/header
有数学相关的，有字符串相关的，有?期相关的等，每?个头?件中都包含了相关的函数和类型等
信息，库函数的学习不?着急?次性全部学会，慢慢学习，各个击破就?。

2.2 库函数的使用方法

库函数的学习和查看?具很多，?如：
C/C++官?的链接： https://zh.cppreference.com/w/c/header
cplusplus.com： https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

举例：

double sqrt (double x);
//sqrt 是函数名
//x 是函数的参数，表?调?sqrt函数需要传递?个double类型的值
//double 是返回值类型 - 表?函数计算的结果是double类型的值

对其具体展开介绍：

2.2.1 sqrt的功能

Compute square root 计算平?根
Returns the square root of x.（返回平?根）

2.2.2 头文件包含

库函数是在标准库中对应的头?件中声明的，所以库函数的使?，务必包含对应的头?件，不包含是可能会出现?些问题的。
库函数sqrt使用时，需头文件<math.h>进行声明。

2.2.3 sqrt实践

? 求16的平方根

? 代码示例：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
	double d = 16.0;
	double r = sqrt(d);
	printf("%lf\n", r);
	return 0;
}

? 运行结果：

2.2.4 库函数文档的一般格式

1. 函数原型
2. 函数功能介绍
3. 参数和返回类型说明
4. 代码举例
5. 代码输出
6. 相关知识链接

3. 自定义函数

了解了库函数，我们的关注度应该聚焦在?定义函数上，?定义函数其实更加重要，也能给程序员写代码更多的创造性。

3.1 函数语法形式

ret_type fun_name(形式参数)
{

}
//? ret_type 是函数返回类型
//? fun_name 是函数名
//? 括号中放的是形式参数
//? {}括起来的是函数体

下面形象具体的介绍一下：

我们可以把函数想象成?型的?个加??，??得输?原材料，经过??加?才能?产出产品，那函数也是?样的，函数?般会输??些值（可以是0个，也可以是多个），经过函数内的计算，得出结果。
? ret_type 是?来表?函数计算结果的类型，有时候返回类型可以是 void ，表?什么都不返回。
? fun_name 是为了?便使?函数；就像?的名字?样，有了名字?便称呼，函数有了名字?便调 ?
?，所以函数名尽量要根据函数的功能起的有意义。
? 函数的参数就相当于??中送进去的原材料，函数的参数也可以是 void ，明确表?函数没有参
数。如果有参数，要交代清楚参数的类型和名字，以及参数个数。
? {}括起来的部分被称为函数体，函数体就是完成计算的过程。

3.2 函数举例

写?个加法函数，完成2个整型变量的加法操作：
代码示例： 
#include<stdio.h>
int add(int x, int y)//自定义加法函数
{
	int z = x + y;//函数体
	return z;//返回值
}
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);
	int r = add(a, b);//函数调用
	printf("%d\n", r);
	return 0;
}

运行结果：

函数的参数部分需要交代清楚：参数个数，每个参数的类型是啥，形参的名字叫啥。
上?只是?个例?，未来我们是根据实际需要来设计函数，函数名、参数、返回类型都是可以灵活变化的。
下面我们介绍一下函数中的参数：

4. 函数中的参数

函数在使用的过程中，把函数的参数分为实参和形参。

结合上述代码，简单介绍下。

4. 1? 实参

定义好add函数后，进行调用，此时传递给函数的参数a和b称为实际参数，简称实参。

实际参数就是真实传递给函数的参数。

实参可能是变量，也可能是常量，也可能是宏，也可能是指针。

4.2 形参

定义函数add时，在函数名add后括号中写的x和y称为形式参数，简称形参。

为什么叫形式参数呢？实际上，如果只是定义了 a dd 函数，?不去调?的话， a dd 函数的参数 x 和 y 只是形式上存在的，不会向内存申请空间，不会真实存在的，所以叫形式参数。形式参数只有在 函数被调?的过程中为了存放实参传递过来的值，才向内存申请空间，这个过程就是形式的实例化。

4.3 实参和形参的关系

1. 实参是传递给形参的，它们之间是有联系的，但是形参和实参各?是独?的内存空
间。
2. 形参是实参的一份临时拷贝。
3. 形参的修改不会影响实参。
学了一段时间的C语言，就会发现每一个完整的代码都有return语句，return语句在函数中也经常出现，下面讲一下return语句使用的注意事项：

5. return语句

? return后边可以是?个数值，也可以是?个表达式，如果是表达式则先执?表达式，再返回表达式的结果。
? return后边也可以什么都没有，直接写 return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。
? return返回的值和函数返回类型不?致，系统会?动将返回的值隐式转换为函数的返回类型。
? return语句执?后，函数就彻底返回，后边的代码不再执?。
? 如果函数中存在if等分?的语句，则要保证每种情况下都有return返回，否则会出现编译错误。
下面介绍函数与数组的结合：

6. 数组做函数参数

题目举例：写?个函数对将?个整型数组的内容，全部置换为-1，再写?个函数打印数组的内容。

代码示例：

#include<stdio.h>
int zh(int arr[],int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = -1;
	}
	return 0;
}
int print(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	zh(arr, sz);
	print(arr, sz);
	return 0;
}

运行结果：

上述代码中有两个参数：数组和数组的元素个数，对数组的内容进行置换，需把数组作为参数传递给函数，将每个元素置换为-1，需遍历数组，需要知道数组元素个数，也作为参数。定义函数对数组进行置换打印，完成操作。

另外需要注意的是：函数传参时

? 函数的形式参数要和函数的实参个数匹配
? 函数的实参是数组，形参也是可以写成数组形式的
? 形参如果是?维数组，数组??可以省略不写
? 形参如果是?维数组，?可以省略，但是列不能省略
? 数组传参，形参是不会创建新的数组的
? 形参操作的数组和实参的数组是同?个数组
通过上面的学习，我们对函数有了一定的理解，下面介绍函数的另类使用：

7. 嵌套调用和链式访问

7.1 嵌套调用

嵌套调?就是函数之间的互相调?，每个函数就??个乐?零件，正是因为多个乐?的零件互相?缝的配合才能搭建出精美的乐?玩具，也正是因为函数之间有效的互相调?，最后写出来了相对?型的程序。

题目举例：计算某年某?有多少天

代码示例：

#include<stdio.h>
int rbr(int year)//定义判断闰年的函数rbr
{
	if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
		return 1;//闰年，返回1，真。
	else
		return 0;//不是闰年，返回0，假。
}
int md(int year, int month)//定义判断天数的函数md
{
	int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };//正常年份每月天数
	int day = days[month];//下标month，多加一个0是为了使month对应相应月份。
	if (rbr(year) && month == 2)//特殊情况，闰年的2月份为29天。
		day += 1;
	return day;
}
int main()
{
	int year = 0;
	int month = 0;
	scanf("%d%d", &year, &month);
	int day = md(year, month);
	printf("%d\n", day);
	return 0;
}

运行结果：

这道题目是对之前牛刀小试---闰年的判断http://t.csdnimg.cn/NqBAZ进一步扩展，在其基础上运用了函数和数组的知识。

上述代码，完成了?个独?的功能。代码中反应了不少的函数调?：
? main 函数调? scanf 、 printf 、 md
? md 函数调? rbr
未来的稍微??些代码都是函数之间的嵌套调?，但是 函数是不能嵌套定义的 。

7.2 链式访问

所谓链式访问就是将?个函数的返回值作为另外?个函数的参数，像链条?样将函数串起来就是函数的链式访问。
代码示例： 
#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("%d\n", strlen("abcdef"));//链式访问
 return 0;
}

将strlen函数的返回值作为库函数printf的参数

上述代码可以拆分为：


#include <stdio.h>
int main()
{
	int len = strlen("abcdef");//1.strlen求?个字符串的?度
	printf("%d\n", len);//2.打印?度 
	return 0;
}

下面再看一个链式访问的代码，猜一猜代码运行的结果：

#include <stdio.h>
int main()
{
  printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
  return 0;
}

运行结果：

有没有猜对?
这个结果是怎么得到的呢？
关键：printf函数返回的是打印在屏幕上的字符的个数
上?的例?中，第?个printf打印的是第?个printf的返回值，第?个printf打印的是第三个
printf的返回值。
第三个printf打印43，在屏幕上打印2个字符，再返回2
第?个printf打印2，在屏幕上打印1个字符，再放回1
第?个printf打印1
所以屏幕上最终打印：4321
讲了函数的另类应用，下面介绍函数的声明和定义：

8. 函数的声明和定义

8.1 单个文件

?般我们在使?函数的时候，直接将函数写出来就使?了

代码举例：

#include <stido.h>
//判断?年是不是闰年
int is_leap_year(int y)//函数的定义
{
 if(((y%4==0)&&(y%100!=0)) || (y%400==0))
 return 1;
 else
 return 0;
}
int main()
{
 int y = 0;
 scanf("%d", &y);
 int r = is_leap_year(y);//函数的调用
 if(r == 1)
 printf("闰年\n");
 else
 printf("?闰年\n");
 return 0;
}

先定义后调用，定义在调用之前。另外定义在调用之后也是可以的，但需进行函数的声明：

#include<stdio.h>
int is_leap_year(int y);//函数声明
int main()
{
	int y = 0;
	scanf("%d", &y);
	int r = is_leap_year(y);
	if (r == 1)
		printf("闰年\n");
	else
		printf("?闰年\n");
	return 0;
}
//判断?年是不是闰年
int is_leap_year(int y)
{
	if (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0))
		return 1;
	else
		return 0;
}

声明函数只要交代清楚：函数名，函数的返回类型和函数的参数

函数声明中参数只保留类型，省略掉名字也是可以的
函数的调??定要满意，先声明后使?
函数的定义也是?种特殊的声明

8.2 多个文件

?般在企业中我们写代码时候，代码可能?较多，不会将所有的代码都放在?个?件中；我们往往会根据程序的功能，将代码拆分放在多个?件中。
?般情况下，函数的声明、类型的声明放在头?件（.h）中，函数的实现是放在源?件（.c）?件中。
示例：最开始我们定义的加法函数及应用可以分成多个文件来写 

//函数的定义.c
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}

//函数的声明.h
int Add(int x, int y);
//函数的调用.c
#include <stdio.h>
#include "函数的声明.h"
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//函数调?
	int c = Add(a, b);
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

这样写有着一定的好处：

1. 逻辑清晰

2. 方便多人协同

3. 适当隐藏代码

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文章来源:https://blog.csdn.net/2301_81239498/article/details/135503638
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