【C语言】了解函数，认识函数

用户11367452

发布于 2024-11-21 08:04:57

16600

代码可运行

文章被收录于专栏：学习学习

运行总次数：0

代码可运行

一、函数的概念

函数（function）的概念，有些翻译为：子程序，子程序这种翻译更加准确⼀些。C语言中的函数就是一个完成某项特定的任务的一小段代码。C语⾔的程序其实是由⽆数个小的函数组合而成的，也可以说：一个大的计算任务可以分解成若干个较小的函数（对应较小的任务）完成。

函数特点

高内聚：一个高内聚的函数只负责一个任务，这样可以做到函数的可重复性。
低耦合：函数和函数之间尽可能的不联系，各自实现各自的代码，这样修改了一个函数，不会影响到另一个函数。

二、库函数

1.标准库和头文件

我们前面内容中学到的 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用了。有了库函数，⼀些常见的功能就不需要程序员自己实现了，⼀定程度提升了效率。同时库函数的质量和执行效率上都更有保证。但是要使用库函数的话，头文件是必不可少的。

库函数相关头文件：C 标准库头文件 - cppreference.com

2.库函数的使用方法

C/C++官方的链接：C 标准库头文件 - cppreference.com cplusplus.com：C library - C++ Reference

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
	double a = 16;
	double ret = sqrt(a);
	printf("ret=%lf", ret);
	return 0;
}

这里我们就用到了一个头文件（math.h）开平方，sqrt（a）的意思是对a变量存储的值开平方。这里一定要表明头文件math.h，这样才能调用math库函数

结果：

ret=4.000000

常见的库函数总结

IO函数
字符串操作函数
字符操作函数内存操作函数
时间/日期函数数学函数其他库函数

以上就是常见的库函数，如果对于哪里的函数不了解，可以根据我上面的网站自行学习。

3.自定义函数

自定义函数和库函数是一样的，本质定义差不多

定义：

ret_type fun_name(形式参数) { }

若函数有返回值，则要有返回值的类型，如int，double等等。
若函数没有返回值，则函数名前要加void。
函数的参数（形式参数），当然参数名前也要加上类型。
最后是函数体，记得要用{括起来}

例如：写一个减法函数

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}
int main()
{
    int a = 15;
    int b = 10;
    int ret = Add(a, b);//调用加法函数，将返回值放入ret中
    printf("ret=%d", ret);
    return 0;
}

结果

ret=5；

1.函数的形参和实参

真实参数：真实参数是实际传给函数的值，在进行传参时候，我们有时会将实际的值进行操作；比如交换，如果传的不是实参，那么在进行操作时，就无法达到目的。导致出错
形式参数：如果只是定义了 Add 函数，而不去调⽤的话， Add 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⽤的过程中为了存放实参传递过来的值，才向内存申请空间，这个过程就是形参的实例化。
形参和实参是可以重名的，进入函数体时，实参的空间会被释放。

举例：写两个交换的函数，一个传实参，一个传形参，判断目的是否达到

#include <stdio.h>
 //实现成函数，但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y)
 {
 int tmp = 0;
 tmp = x;
 x = y;
 y = tmp;
 }
 //正确的版本
void Swap2(int *px, int *py)
 {
 int tmp = 0;
 tmp = *px;
 *px = *py;
 *py = tmp;
 }
 int main()
 {
 int num1 = 1;
 int num2 = 2;
 Swap1(num1, num2);
 printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 Swap2(&num1, &num2);
 printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 return 0;
 }

我们用F11进入调试界面，然后打开见识界面，观察x，y形参地址和num1、num2的地址。观察他们的地址是否相同。

这里可以看到 Swap1 函数在调用的时候，x，y拥有自己的空间，同时拥有了和实参一模一样的内容。所以我们可以简单的认为：

形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝

2.数组做参数时：

在使用函数解决问题的时候，难免会将数组作为参数传递给函数，在函数内部对数组进⾏操作。⽐如：写⼀个函数打印整型数组的内容。

#include<stdio.h>
void Print(int arr2[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz;i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);//求数组元素的个数
	Print(arr1, sz);
	return 0;
}

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。
形参如果是⼀维数组，数组⼤⼩可以省略不写。
形参如果是⼆维数组，⾏可以省略，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⼀个数组。

四、函数的嵌套调用和链式访问

1.嵌套调用

void new_line()//被调用函数
 {
 printf("hehe\n");
 }
 void three_line()
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i<3; i++)
    {
 new_line();//嵌套调用
    }
 }

在一个函数编写的过程中调用非自身函数的函数叫做嵌套调用，在实际编写的过程的中，可以为我们省去非常多的麻烦，没必要实现相应的功能再重写编写一边代码。

链式访问

 //1.strlen返回一个字符串的长度
	printf("%d\n", strlen("abcdef"));//链式访问
	//2.打印长度6
	return 0;

这就是一个非常典型的链式访问，用strlen函数的返回值作为printf的参数，这就叫做链式访问

这也是非常核心的问题

我们来看一个非常有趣的问题，这也是某个大厂的面试题:

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

结果是4321

为什么？

既然是链式访问，就一定要用函数的返回值，问题就来了，我们平常用的是printf的实际功能，却从来关心过printf的返回值。

print有返回值，返回的是字符的个数

第三个 printf 打印43，先屏幕上打印2个字符，再返回2。
第⼆个 printf 打印2，先屏幕上打印1个字符，再放回1。
第⼀个 printf 打印1。
最终打印4321

五、函数的声明和定义

告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数声明决定不了。
函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
函数的声明一般要放在头文件中的。

1.单个文件

⼀般我们在使用函数的时候，直接将函数放入一个文件中。比如：我们要写⼀个函数判断⼀年是否是闰年。

#include<stdio.h>
int is_leap_year(int y)//函数的定义，判断一年是不是闰年 
{
	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("⾮闰年\n");
	return 0;
}

我们将is_leap_year函数放到主函数的后面，运行调试：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int y = 0;
	scanf("%d", &y);
	int r = is_leap_year(y);
	if (r == 1)
		printf("闰年\n");
	else
		printf("⾮闰年\n");
	return 0;
}
int is_leap_year(int y)
{
	if (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0))
		return 1;
	else
		return 0;
}