1.函数是什么
C语言中的函数被称为子程序。
- 在计算机科学中，子程序，是一个大型程序中的某部分代码，又一个或多个语句块组成；它负责完成某项特定的任务，而且相较于其他代码，具有相对的独立性。
- 一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被称为软件库。
独立性：每个函数之间的功能是独立的，printf 只负责打印，scanf 只负责输入，Add函数只负责加法。
2.函数的分类
- 库函数
- 自定义函数
2.1库函数
C语言本身是没有库函数的，由于一些功能被我们常常使用，
- 求字符串长度-strlen
- 比较2个字符串的大小-strcmp
- 打印数据-printf
为了提高我们的效率，就提供了平常可能会用到的函数。我们使用时只要包含头文件就可以直接使用。
可以查询库函数的网站
1.https://cplusplus.com/reference/
C语言常用的库函数都有：
- IO函数（输入输出函数） 头文件：<stdio.h>
- 字符串操作函数 头文件：<string.h>
- 字符操作函数
- 内存操作函数
- 时间/日期函数
- 数学函数 头文件：<math.h>
- 其他库函数
strcpy 函数参数描述：char* strcpy(char* destination, const char* source)
我们通过刚刚的网站来学习一下库函数strcpy
strcpy(目的地，来源) 将来源的字符串复制到目的地，目的地的数组长度要足够长，装得下来源的字符串。包括null字符，也就是\0一并复制。
看实现代码：
#include<stdio.h> #include <string.h> int main() { char arr1[20] = {0}; char arr2[] = "hello bit"; strcpy(arr1,arr2); printf("%s\n",arr1); return 0; }
我们接着来学一下库函数memset
ptr是指针，也就是地址，从一个地址开始，往后的num个字节，变成value
实现代码：
#include<stdio.h> #include <string.h> int main() { char arr[] = "hello world"; memset(arr, 'x', 5); printf("%s\n",arr); return 0; }
代码结果：
将指针ptr改变，就是地址改为arr+6.
实现代码：
#include<stdio.h> #include <string.h> int main() { char arr[] = "hello world"; memset(arr+6, 'x', 5); printf("%s\n",arr); return 0; }
结果：
库函数的使用必须包含它的头文件，#include 头文件
2.1.1 库函数的查询
库函数的查询网站：
我们不需要记住所有的库函数，只要会查询就可以了
1. https://cplusplus.com/reference/
2. https://en.cppreference.com/w/（英文）
3.https://zh.cppreference.com/w/（中文）
2.2 自定义函数
库函数只是比较常用的功能，其他功能好需要我们自定义函数。
自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型和函数参数。
ret_type fun_name(paral,*) { // statement;//语句项 //函数体：函数的实现 } // ret_type 返回类型 fun_name 数组名 paral 函数参数
a,b是参数，get_max是函数名，结果为返回值。
题目：写一个函数可以找出两个整数中的最大值
//函数的定义 int get_max(int x,int y) { return (x > y ? x : y);//比较大小的函数实现 } int main() { int a = 0; int b = 0; scanf("%d %d",&a,&b); //求较大值 int m = get_max(a,b); printf("%d\n",m); return 0; }
你也可以写成
int get_max(int x,int y) { if(x>y) return x; if(x<y) return y; }
3.函数的参数
写一个函数可以交换两个整形变量的内容
#include <stdio.h> void swap(int x,int y) { int z = 0; z=x; x=y; y=z; } int main() { int a = 0; int b = 0; scanf("%d%d",&a,&b); //交换 printf("交换前:a=%d b=%d\n",a,b); swap(a,b); printf("交换后:a=%d b=%d\n",a,b); return 0; }
按照这样的代码我们发现，结果并没有进行转换。
x,y能够接收到a,b的值。
x和y的值确实发生了改变，但是并不会影响到a,b的值。
这里的x，y就是形式参数，a,b就是实际参数
形参是实参的一份临时拷贝，但是形参有自己的独立空间，因为有自己的独立空间，所以修改形参不会改变实参
想要实现这个函数，我们就要使形参和实参建立联系。
当形式参数x,y为指针指向实际参数a,b时,x,y就可以直接通过地址来改变a,b的值。
#include <stdio.h> void swap(int* px, int* py) { int z = *px;//z=a *px = *py;//a=b *py = z;//b=a } int main() { int a = 0; int b = 0; scanf("%d%d",&a,&b); //交换 printf("交换前:a=%d b=%d\n",a,b); //swap(a,b); swap(&a,&b); printf("交换后:a=%d b=%d\n",a,b); return 0; }
3.1实际参数（实参）：
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。
无论函数是什么类型的量，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。
int b = 3; int c = Add(Add(1,3),b);//Add有返回值，即使Add作为实参也是可以的
3.2形式参数（形参）：
形式参数是指函数名括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（当这个函数被调用后，我们的形式参数才会开辟内存空间），所以叫形式参数，形式参数当函数调用完之后就会自动销毁，因此形式参数只有在函数中有效。
4.函数的调用
4.1 传值调用
传值调用: swap(a,b)我们直接把变量的值，传给函数，函数也用变量来接收void swap(int x,int y)
不可以改变原来变量a,b的值
#include <stdio.h> void swap(int x,int y) { int z = 0; z=x; x=y; y=z; } int main() { int a = 0; int b = 0; scanf("%d%d",&a,&b); //交换 printf("交换前:a=%d b=%d\n",a,b); swap(a,b); printf("交换后:a=%d b=%d\n",a,b); return 0; }
4.2 传址调用
传址调用: swap(&a,&b)我们直接把变量的地址，传给函数，函数用指针来接收
void swap(int* x,int* y)，可以通过指针来改变变量a,b的值
#include <stdio.h> void swap(int* px, int* py) { int z = *px;//z=a *px = *py;//a=b *py = z;//b=a } int main() { int a = 0; int b = 0; scanf("%d%d",&a,&b); //交换 printf("交换前:a=%d b=%d\n",a,b); //swap(a,b); swap(&a,&b); printf("交换后:a=%d b=%d\n",a,b); return 0; }
5.练习
练习1
写一个函数可以判断一个数是不是素数，范围：100~200
解题思路：素数只能被1和它本身整除的数
1.产生100到200的数进行判断
2.用 2~ i-1 的数字去除i,如果都不能被整除，那么这个数字就为素数
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; for(i=100;i<=200;i++) { //判断i是否为素数 //如果为素数，我们就打印 int flag = 1;//flag=1，就说明为素数 int j = 0; for(j=2;j<=i-1;j++) { if(i%j==0) { flag = 0;//如果一个数不是素数，就会进到这里，改变flag的值。 break; } } if(flag==1) printf("%d ",i); } return 0; }
优化思路：原来：用 2~ i-1 的数字去除i,如果都不能被整除，那么这个数字就为素数
改：如果一个数不是素数，就一定能被（除了1和它本身）2个数整除，而这两个数一定一个大于这个数的平方，一个小于这个数的平方
因此for循环中，j<=sqrt(i),sqrt为头文件<math.h>的库函数，作用就是算术平方根。
#include <stdio.h> #include <math.h> int main() { int i = 0; for(i=100;i<=200;i++) { //判断i是否为素数 //如果为素数，我们就打印 int flag = 1;//flag=1，就说明为素数 int j = 0; for(j=2;j<=sqrt(i);j++) { if(i%j==0) { flag = 0;//如果一个数不是素数，就会进到这里，改变flag的值。 break; } } if(flag==1) printf("%d ",i); } return 0; }
通过函数的表达，实现代码
#include <stdio.h> #include <math.h> int is_prime(int n) { int j = 0; for(j=2;j<=sqrt(n);j++) { if(n%j==0) { return 0;//不是素数返回0 } } return 1;//素数返回1 } int main() { int count = 0; int i = 0; for(i=100;i<=200;i++) { //判断i是否为素数 //如果为素数，我们就打印 if(is_prime(i))//素数返回1，为真，打印 { printf("%d ",i); count++; } } printf("\ncount = %d\n",count); return 0; }
练习2
写一个函数判断一年是不是闰年 范围：1000~2000
解题思路：闰年指的是1.能被4整除但不能被100整除的数
2.或者能被400整除的数
1.创造1000到2000的数
#include <stdio.h> int main() { int year = 0; for (year = 1000; year <= 2000; year++) { if (year % 4 == 0) { if (year % 100 != 0) printf("%d ", year); } if (year % 400 == 0) printf("%d ", year); } }
优化：使代码更加简洁
#include <stdio.h> int main() { int year = 0; for (year = 1000; year <= 2000; year++) { //判断year是不是闰年 if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)) { printf("%d ", year); } } return 0; }
将代码写入函数
#include <stdio.h> int is_leap_year(int y) { if (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0)) return 1;//闰年返回1 else return 0;//不是闰年返回0 } int main() { int year = 0; for (year = 1000; year <= 2000; year++) { //判断year是不是闰年 if (is_leap_year(year))//闰年返回1，表达式为真，执行语句 { //不是闰年返回0，跳过语句，进入下一个循环 printf("%d ", year); } } return 0; }
练习3
写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找
解题思路：arr[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9} , 我们通过比较这个数组的中间元素的大小，
二分查找：
1.如果比我们找的数要大，我们直接从中间开始，往左边找就可以了。
2.如果比我们找的数要小，我们直接从中间开始，往右边找就可以了。
实现代码：
#include<stdio.h> int binary_search(int arr[], int k, int sz) { int left = 0;//左边的下标 int right = sz - 1;//右边的下标 while (left<=right) { int mid = left + (right - left) / 2; if (arr[mid] < k) { left = mid + 1;//如果中间元素小于我们要找的元素，将left改变为mid+1,就可以开启新的 一轮二分查找 } else if (arr[mid] > k) { right = mid - 1;//如果中间元素大于我们要找的元素，将right改变为mid-1,就可以开启 新的一轮二分查找 } else { return mid;//找到了返回下标 } } return -1;//找不到返回-1 } int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 int k = 17; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //找到了，返回下标 //找不到，返回-1 int ret = binary_search(arr, k, sz); if (ret == -1) { printf("找不到\n"); } else { printf("找到了，下标是:%d\n", ret); } return 0; }
形式参数和实际参数的名字可以相同，也可以不同
错误示范：
数组传参实际上传递的是数组首元素的地址，如果你想要在函数里面，求元素个数
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])
那么这时就会发生错误
#include<stdio.h> int binary_search(int arr[], int k) { int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int left = 0;//左边的下标 int right = sz - 1;//右边的下标 while (left<=right) { int mid = left + (right - left) / 2; if (arr[mid] < k) { left = mid + 1;//如果中间元素小于我们要找的元素，将left改变为mid+1,就可以开启新的 一轮二分查找 } else if (arr[mid] > k) { right = mid - 1;//如果中间元素大于我们要找的元素，将right改变为mid-1,就可以开启 新的一轮二分查找 } else { return mid;//找到了返回下标 } } return -1;//找不到返回-1 } int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 int k = 7; //找到了，返回下标 //找不到，返回-1 int ret = binary_search(arr, k); if (ret == -1) { printf("找不到\n"); } else { printf("找到了，下标是:%d\n", ret); } return 0; }
练习4
写一个函数，每次调用一次这个函数，就会将num的值增加1
#include <stdio.h> void set(int* n) { (*n)++; } int main() { int num = 0; set(&num); printf("%d\n", num); set(&num); printf("%d\n", num); set(&num); printf("%d\n", num); set(&num); printf("%d\n", num); return 0; }
