C语言函数基本

简介: 在数学中,我们经常会使用函数,比如f(x) = x + 1,这就是数学中的函数,当自变量x给定一个数时因变量就会对应计算出。c语言中的函数与数学中的函数也大同小异,给定不同的值也会对应计算出相对应的值。维基百科里对函数的定义称为:子程序(是一个大型程序中的某部分代码,由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定的任务,具有相对独立性的特点)

 在数学中,我们经常会使用函数,比如f(x) = x + 1,这就是数学中的函数,当自变量x给定一个数时因变量就会对应计算出。c语言中的函数与数学中的函数也大同小异,给定不同的值也会对应计算出相对应的值。维基百科里对函数的定义称为:子程序(是一个大型程序中的某部分代码,由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定的任务,具有相对独立性的特点)


       对于c语言函数,我们可以分为两个大类:库函数、自定义函数


库函数


       C语言为了便捷程序员的方便使用,就会把程序中大量的使用的功能分装出来成为一个个函数,提供程序员使用,比如:printf、scanf、time、sqrt等等,这样可以使代码的可移植性提高,提高程序的效率。


但是C语言并不是实现库函数,而是提供了C标准和库函数的约定。c标准会规定一个函数的名称、功能、参数以及返回值,这些东西都是早已经规定好的,每一个程序员都得去学习。而库函数的实现一般是由编译器实现的。


那我们如何学习c语言中的库函数,知道其中的参数和返回值,怎么在程序中使用库函数?


我推荐用这个网址学习库函数:www.cplusplus.com


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这个新版本没有搜索功能,建议点击右上角的 这个内容跳转到老版本进行深入的学习,老版本中有库函数的总结和搜索


简单总结,C语言中的库函数有29个,其中常用的有以下几个:


1.IO函数(stdio.h)


2.字符串操作函数(string.h)


3.数学函数(math.h)


4.时间/日期函数(time.h)


5.字符操作函数(stdlib.h)


6.其他库函数


..........


自定义函数


       自定义函数顾名思义就是程序员自己造出来的函数,与库函数相比相同的是都有函数名、返回值类型和函数的参数,不同的是这些都是我们自己设计出来的函数。


自定义函数的组成:


ret_type fun_name(paral)
{
    statement;(语句项)
}
ret_type 返回类型(int long double void 指针)
fun_name 函数名称
paral 函数参数(int long double void 指针)函数的参数大于等于0


这个就是自定义函数的基本构成类型。


举个找出两个数之间最大值的例子:


//找出两个数之间的最大值
#include<stdio.h>
int main(void)
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  if(a > b)
  printf("%d\n", a);
  else
  printf("%d\n", b);
  return 0;
} 
int com(int x, int y)
{
  return (x > y) ? x : y;
}
int main(void)
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  printf("%d\n", com(a,b));
  return 0; 
}


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这两个代码运行的结果都是7,那在主函数里就可以完成想做的事,那为什么还要自定义函数呢?因为自定义函数有许多好处:


1.可以使代码具有模块化,使代码的可读性提高。


2.大项目的代码需要很多人分工合作,自定义函数可以使项目分开,最后在进行整合。


3.可以将写的自定义函数进行金钱交易。


函数的参数


       函数的参数是有两个部分,实际参数(实参)和形式参数(形参)。


       实际参数:真实传给函数的参数


       实参可以是:常量、变量、表达式、函数等。


       无论实参是哪种形式,在进行函数调用时,它们必须要有确定的值,以便把这些值传给形参。


       形式参数:形式参数是指函数中括号中的变量,因为形参只有在函数被调用时才会实体化(开辟新的栈帧空间进行存储),所以为形参。形参在函数调用完成后会自动销毁。因此形参只有在函数中有效。


当调用函数时,子函数会把主函数中的变量复制后存储到新的内存单元里去,而不是使用主函数中的变量(传值不传址)。下面就有一个典型的例子:


调用函数,交换两个数的大小


#include<stdio.h>
void swap(int x, int y)
{
  int temp;
  temp = x;
  x = y;
  y = temp; 
  printf("函数中的交换:%d %d\n",x,y);
}
int main(void)
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  printf("%d %d\n", a, b);
  swap(a,b);
  printf("跳出函数的结构:%d %d\n",a,b);
  return 0;
}


4978d094b6774febbab7a9f398a813a2.png


从结果上看,只是函数中的两个数被交换,当回到主函数时两个变量并未发生交换,说明子函数中的参数只是在主函数的拷贝,和主函数中的两个变量无关。


所以到底应该怎样用子函数将两个数交换呢,接下来先说说函数的传值调用和传址调用。


函数的调用


函数的调用分为两个传值调用和传址调用。


传值调用:函数的形参和实参分别占有不同的内存块,对形参的修改不会影响实参。


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


还是上面的例子,交换两个变量的数值。


#include<stdio.h>
void swap(int *x, int *y)
{
  int temp;
  temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;  
  printf("函数中的交换:%d %d\n",*x,*y);
}
int main(void)
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  printf("%d %d\n", a, b);
  swap(&a,&b);
  printf("跳出函数的结构:%d %d\n",a,b);
  return 0;
}

c933a1b766d340ff864e83fa00238b75.png


这一次使用了指针,通过形参的指针就能访问到函数外部的变量,将函数外部变量的地址传递给了函数,成功的将函数外的两个变量的值进行交换。


函数的定义与声明


       当想使用自定义函数时,我们一般情况下会在主函数前面进行函数的定义和声明的,如同以下代码


#include<stdio.h>
void op(void)
{
  printf("haha\n");
}
int main(void)
{
  op();
  return 0;
}


但是我们还有一种写法,可以将函数的定义和声明分开,将声明放在主函数前面,定义放到主函数的后面,也可以正常运行代码,如下:


#include<stdio.h>
void op(void);
int main(void)
{
  op();
  return 0;
}
void op(void)
{
  printf("haha\n");
}


函数应该先声明后使用,如果用第二种写法,在声明函数时,如果有形式参数,形参的名称可以省略,只需要形参的数据类型即可。


函数的嵌套调用和链式访问


       在我们学习循环语句和条件语句时,都会有嵌套形式,那函数也可以进行相对应的嵌套(函数不支持嵌套定义,及申明之后才可使用)


链式访问:把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。


举个简单的例子


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


printf函数的返回值是打印在屏幕上的内容的个数,最右边的printf打印是43,因为43是两个数值所以返回值为2,将2带入中间的printf中,及会打印2,又因为2是一个数值,所以中间的printf的返回值为1,将1带入最左边的printf中,将打印出1,所以显示屏上会打印出4321.


18fb4a91e2d54e40844e6c9695d6b547.png


运行结果果然为4321.


链式访问可以将代码写的更加精炼,也可以节约计算机存储单元,使代码运行速度加快。

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