C语言函数详解

简介: C语言函数详解

1.函数的概念

C语言中函数是子程序,一般会有输入参数并有返回值,提供对过程的包装和细节的隐藏。函数也是模块化编程的一种体现,在C程序中,子模块的作用是由函数完成的。

2.函数的分类

C语言中函数分为库函数和自定义函数两大类。

2.1库函数

库函数又称标准函数,由C系统提供,无需程序员定义,可直接使用,只需要在程序开头包含原型声明的头文件即可。如scanf(),printf()等。

下面就拿库函数strcpy来举个栗子,

strcpy的作用是:将源指向的C字符串复制到目标指向的数组中,包括中止的空字符(并在该点停止),下面来个代码实例:


e172a5aa236144c198b3d4c9387fcfdb.png

2.2自定义函数

自定义函数是由程序员根据自身需求编写,来完成特定的功能,同样也有函数名,返回类型和函数参数。需要在程序中定义后,再在主函数中调用该函数。

函数的格式

ret_type fun_name(para1)
{
    statement;//语句项
}
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1   函数参数(参数可能不止一个或没有)

我们拿一个简单的加法函数来举个例子

0f0aa8f0859b4e4bb62ea1981989d2a2.png

3.函数的参数

3.1实际参数

真实传给函数的参数叫实参。

实参可以是:常量,变量,表达式,函数等。

无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。

3.2形式参数

形式参数是指函数名后括号中的变量,因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化(分配内存单元),所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效

4.函数的调用

4.1传值调用

函数的形参和实参分别占有不同内存块,对形参的修改不会影响实参。

下面还是通过这个加法函数来,了解传值调用:

1075d442b3464418a18321dd302826b6.png

可见将实参啊a,b传值给形参x,y后二者的内容是相同的但地址是不同的,也就是说形参开辟了新的空间里面用来放实参的内容,所以说形参是实参的一份临时拷贝

4.2传址调用

传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。

这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系,也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量。

我们写一个函数交换两个整形的变量的内容,来了解传址调用

843e20380e814c259775671fd54b0728.png

可见形参px,py(指针标变量)开辟了新的空间,不过里面存的内容是实参a,b的地址,所以形参可以通过地址找到实参,并对实参进行修改。而如果这里用传值调用能否达到目标效果呢,下面我们来试试

fc85ed99233745998830e19a3010b34d.png

由此可见使用传值调用是没法达到目的的,当函数调用的时候实参传给形参时,形参将是实参的一份临时拷贝所以对形参的修改是不影响实参的。

5.函数的嵌套调用和链式访问

5.1嵌套调用

void new_line()
{
  printf("hehe\n");
}
void three_line()
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 3; i++)
  {
    new_line();
  }
}
int main()
{
  three_line();
  return 0;
}
//three_line函数嵌套new_line函数。

注意!函数可以嵌套使用,但是不能嵌套定义。

5.2链式访问

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

猜猜下面这个代码会输出什么

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

这里我们首先要知道printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数,这里会先打印43返回2,再打印2返回1,所以输出结果是4321,这就是函数的链式访问。

6.函数的声明和定义

6.1函数声明

1.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.(简单的说就是告诉编译器有这么个函数,声明中的形参在函数被调用时并不开辟空间)

2.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。

3.函数的声明一般要放在头文件中的。

具体格式

ret_type fun_name(para1,);
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1    函数参数((参数可能不止一个或没有))

6.2函数定义

函数的定义是指函数的具体实现,交待函数的功能实现。

7.函数递归

7.1什么是递归

程序调用自身的编程技巧称为递归( recursion)递是递推,归是回归

递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法,它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解,递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。

递归的主要思考方式就是把大事化小。

7.2递归的两个必要条件

1.存在限制条件,当满足这个限制条件的时候,递归便不再继续。

2.每次递归调用之后越来越接近这个限制条件。

7.2.1实例

接受一个整型值(无符号),按顺序打印它的每一位

如:输入1234 ,输出1 2 3 4

#include<stdio.h>
void print(unsigned int n)
{
  if (n > 9)
  {
    print(n / 10);
  }
  printf("%d ", n % 10);
}
int main()
{
  unsigned int num = 0;
  scanf("%u", &num);
  print(num);//按照顺序打印num的每一位
  return 0;
}

画图理解

7eafd80538a948c6b9c7ee2565394332.png

7.3递归和迭代

7.3.1实例1,求n的阶乘(不考虑溢出)

递归方式

#include<stdio.h>
int factorial(int n)
{
  if (n == 0)
  {
    return 1;
  }
  else
  {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  factorial(n);
  printf("%d\n", factorial(n));
  return 0;
}

如果考虑溢出的情况,用递归方法如果计算一个很大的数的阶乘时可能会超出int类型的大小,也就是出现栈溢出的现象,导致数据丢失,计算更大的数时程序还可能会崩溃,这时用非递归方式就可以解决这一问题:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int n = 0;
  int i = 0;
  int sum = 1;
  scanf("%d", &n);
  for (i = 1; i <= n; i++)
  {
    sum = i * sum;
  }
  printf("%d\n", sum);
  return 0;
}

7.3.2求第n个斐波那契数。(不考虑溢出)

递归方式

#include<stdio.h>
int Fib(int x)
{
  if (x <= 2)
  return 1;
  else
  return Fib(x - 1) + Fib(x - 2);
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Fib(n);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

但是我们发现在使用 Fib 这个函数的时候如果我们要计算第50个斐波那契数字的时候特别耗费时间。这是因为会出现很多重复计算,所以求斐波那契数是不适合使用递归求解的,而用非递归的方法来求解是个很好的选择:

#include<stdio.h>
int Fib(int x)
{
  int a = 1;
  int b = 1;
  int c = 1;
  while (x > 2)
  {
    c = a + b;
    a = b;
    b = c;
    x--;
  }
  return c;
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Fib(n);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

小提示:

1. 许多问题是以递归的形式进行解释的,这只是因为它比非递归的形式更为清晰。

2. 但是这些问题的迭代实现往往比递归实现效率更高,虽然代码的可读性稍微差些。

3. 当一个问题相当复杂,难以用迭代实现时,此时递归实现的简洁性便可以补偿它所带来的运行时开销。

4.递归一定要有限制条件,不然就是死递归

5.递归并不能很好的解决每个问题,我们需要具体问题具体分析选择一个最优方法来解决。

好了以上就是今天的全部内容了,能给友友们带来收获的话不妨三连关注一波,后期会持续更新C语言干货。

目录
相关文章
|
5天前
|
存储 Serverless C语言
【C语言基础考研向】11 gets函数与puts函数及str系列字符串操作函数
本文介绍了C语言中的`gets`和`puts`函数,`gets`用于从标准输入读取字符串直至换行符,并自动添加字符串结束标志`\0`。`puts`则用于向标准输出打印字符串并自动换行。此外,文章还详细讲解了`str`系列字符串操作函数,包括统计字符串长度的`strlen`、复制字符串的`strcpy`、比较字符串的`strcmp`以及拼接字符串的`strcat`。通过示例代码展示了这些函数的具体应用及注意事项。
|
8天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第十章:位运算和c语言文件操作详解_文件操作函数
本文详细介绍了C语言中的位运算和文件操作。位运算包括按位与、或、异或、取反、左移和右移等六种运算符及其复合赋值运算符,每种运算符的功能和应用场景都有具体说明。文件操作部分则涵盖了文件的概念、分类、文件类型指针、文件的打开与关闭、读写操作及当前读写位置的调整等内容,提供了丰富的示例帮助理解。通过对本文的学习,读者可以全面掌握C语言中的位运算和文件处理技术。
|
8天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第七章 函数和预编译命令
本章介绍C语言中的函数定义与使用,以及预编译命令。主要内容包括函数的定义格式、调用方式和示例分析。C程序结构分为`main()`单框架或多子函数框架。函数不能嵌套定义但可互相调用。变量具有类型、作用范围和存储类别三种属性,其中作用范围分为局部和全局。预编译命令包括文件包含和宏定义,宏定义分为无参和带参两种形式。此外,还介绍了变量的存储类别及其特点。通过实例详细解析了函数调用过程及宏定义的应用。
|
13天前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(三)信号处理方式和自定义处理函数
本文详细介绍了Linux系统中进程间通信的关键机制——信号。首先解释了信号作为一种异步通知机制的特点及其主要来源,接着列举了常见的信号类型及其定义。文章进一步探讨了信号的处理流程和Linux中处理信号的方式,包括忽略信号、捕捉信号以及执行默认操作。此外,通过具体示例演示了如何创建子进程并通过信号进行控制。最后,讲解了如何通过`signal`函数自定义信号处理函数,并提供了完整的示例代码,展示了父子进程之间通过信号进行通信的过程。
|
13天前
|
C语言
C语言 字符串操作函数
本文档详细介绍了多个常用的字符串操作函数,包括 `strlen`、`strcpy`、`strncpy`、`strcat`、`strncat`、`strcmp`、`strncpy`、`sprintf`、`itoa`、`strchr`、`strspn`、`strcspn`、`strstr` 和 `strtok`。每个函数均提供了语法说明、参数解释、返回值描述及示例代码。此外,还给出了部分函数的自实现版本,帮助读者深入理解其工作原理。通过这些函数,可以轻松地进行字符串长度计算、复制、连接、比较等操作。
|
14天前
|
SQL 关系型数据库 C语言
PostgreSQL SQL扩展 ---- C语言函数(三)
可以用C(或者与C兼容,比如C++)语言编写用户自定义函数(User-defined functions)。这些函数被编译到动态可加载目标文件(也称为共享库)中并被守护进程加载到服务中。“C语言函数”与“内部函数”的区别就在于动态加载这个特性,二者的实际编码约定本质上是相同的(因此,标准的内部函数库为用户自定义C语言函数提供了丰富的示例代码)
|
29天前
|
C语言
【C语言】字符串及其函数速览
【C语言】字符串及其函数速览
22 4
|
29天前
|
编译器 程序员 C语言
【C语言篇】从零带你全面了解函数(包括隐式声明等)(下篇)
⼀般情况下,企业中我们写代码时候,代码可能⽐较多,不会将所有的代码都放在⼀个⽂件中;我们往往会根据程序的功能,将代码拆分放在多个⽂件中。
|
1月前
|
测试技术 C语言
C语言中的void函数
C语言中的void函数
|
1月前
|
存储 安全 编译器
C语言中的scanf函数
C语言中的scanf函数