前言

假设x=5，请问y等于多少？不知道大家是否还对数学中的函数有印象，x、y、z在几个字母的出现率不亚于英语作为中的李华，而在我们C语言中的函数与数学中的函数不太一样。维基百科给出的定义是：子程序（function），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。函数部分代码负责完成某项特定任务，而且相对于其他代码比较独立。C语言中的函数是由函数返回值类型、函数名和函数参数组成，三者相辅相成，是完成任务的关键。

图片来源：c语言函数返回值类型由什么决定？ - 自由资讯 (558idc.com)

正文

函数主要分为两大类：库函数和自定义函数，库函数是C语言标准规定的，我们可以直接使用，但需要规范使用；而自定义函数是我们自己写的函数，也是用的最多的函数，特点是灵活多变。

库函数

C语言库函数就是标准自定义函数的集合库，通常不同的库函数对应着不同的头文件，目的就是模块化储存、使用，方便维护。常见的C语言库函数大体可分为七类：1.IO函数 2.字符串操作函数 3.字符操作函数 4.内存操作函数 5.时间/日期函数 6.数学函数 7.其他库函数

因为库函数有使用标准，所以需要慢慢学习，这里推荐一个库函数学习网站：C Plus Plus

C Plus Plus网站链接：https://cplusplus.com/reference/

因为是外国网站，所以全英文

C Plus Plus这网站非常适合学习库函数，只需要在搜索框内输入待查函数或直接在左边的目录中寻找到目标函数点开即可，里面包含了项目名称及格式、函数主要特点、函数返回值、函数使用示例、函数兼容性和相似函数推荐等丰富功能。

下图为printf函数的学习截图

现在让我来演示如何学习一个库函数，演示函数为strcmp，是一个字符串比较函数

//strcmp函数
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[10] = { "Hello" };
  char ch[10] = { "你好" };
  printf("strcmp(arr, ch)=%d\n", strcmp(arr, ch));//arr小于ch，返回-1
  printf("strcmp(ch , arr)=%d\n", strcmp(ch ,arr));//ch大于arr，返回 1
  printf("strcmp(arr, arr)=%d\n", strcmp(arr, arr));//arr和arr一样长，返回0
  return 0;
}

以上就是一个库函数的学习过程，英文不好看不懂没关系，还有翻译软件和例子，结合起来理解，库函数比较多，需要慢慢学习

自定义函数

编写自定义函数是我们程序员主要干的事情之一，定义函数跟库函数一样有函数名，返回值类型和函数参数，不过这些具体内容都需要我们自己编写，这就给程序员很大的发挥空间。

自定义一个变量交换函数：Swap

//Swap
int Swap(int x, int y)
{
  int tmp = 0;//第三方变量辅助交换
  tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
}
int main()
{
  int a = 3;
  int b = 5;//a、b为实际参数
  Swap(a, b);//将a、b变量的值传给形式参数
  printf("a=%d b=%d\n", a,b);
  return 0;
}

那么是否就无法通过函数实现两数交换了呢？肯定能，下面给大家介绍Swap2.0

注：为了方便编写，将实际参数称为实参，形式参数称为形参，后面会介绍概念

//Swap2.0
int Swap(int* pa, int* pb)
{
  int tmp = 0;//第三方变量辅助交换
  tmp = *pa;
  *pa = *pb;
  *pb = tmp;
}
int main()
{
  int a = 3;
  int b = 5;//a、b为实际参数
  Swap(&a, &b);//将a、b变量的值传给形式参数
  printf("a=%d b=%d\n", a,b);
  return 0;
}

函数的参数

在上面的Swap函数中我们看到了函数“罢工”的情况，因为实参与形参的差异，以及传值和传址的效果不同。

实际参数（实参）

实际参数指真实传递给函数的参数，比如上面例子中的a与b，实参可以是：常量、变量、表达式、函数等。而实际参数在使用时需要有确定的值以便函数接收使用。

形式参数（形参）

形式参数指被调函数括号内定义的变量，比如上面的x、y或pa、pb，而形参只有在函数被调用后才会实例化（分配内存），当被调函数使用结束后形参便会连同被调函数一起销毁，因此可见形参影响较小，无法操控实参也是情理之中。

形参是实参的一份临时拷贝

注：按F10进入调试模式，调试-窗口-监视即可监视数据，按F11进入被调函数

函数的调用

函数参数在调用时分为两种：传值调用与传址调用，两者区别比较大，从传值改为传址也是Swap2.0能成功完成交换任务的关键。

传值调用

传值调用指直接将实参的值传递给形参，此时实参与形参之间无关系，相互独立，对形参的改变不会对实参造成影响。

传址调用

传址调用则是将实参的地址传递给形参，既然是地址，那就需要用到指针变量，故形参需要用指针接收，当形参拿到实参的地址后，意味着两者之间建立了深度绑定关系，形参的改变会对实参造成影响，不过因为形参是实参的一份临时拷贝，因此形参销毁后不会影响到参。

编写自定义函数判断素数

素数指只能被1和本身整除的数，比如3、5、7、11、13、17，这些都是素数，素数基本规律就是都是奇数，偶数必能被2整除。

//判断素数
int judge_prime(int n)
{
  int i = 0;
  for (i = 2; i < n; i++)
  {
    if (0 == (n % i))
      return 0;
  }
  return 1;
}
int main()
{
  int n = 0;
  printf("请输入想要判断的数:>");
  scanf("%d", &n);
  if (1 == judge_prime(n))
    printf("输入数为素数\n");
  else
    printf("输入数非素数\n");
  return 0;
}

打印100~200素数（极致优化版）

素数求解的n种境界_Tianzez的博客-CSDN博客_素数求解的n种境界

//打印100~200素数
#include<math.h>
int judge_prime(int num)
{
  int j = 0;
  for (j = 2; j <= sqrt(num); j++)
  {
    if (0 == (num % j))
      return 0;
  }
  return 1;
}
int main()
{
  int i = 0;
  int count = 0;
  for (i = 101; i <= 200; i += 2)
  {
    if (1 == judge_prime(i))
    {
      printf("%d ", i);
      count++;
    }
  }
  printf("\n共有%d个素数\n", count);
  return 0;
}

嵌套调用与链式访问

同循环与分支语句一样，函数也支持嵌套调用，但不支持嵌套定义，函数嵌套调用就像俄罗斯套娃一样，层层递进，只有理清逻辑，也不是不能理解；链式访问就比较简单了，简单来说就是直接使用函数的返回值，不依赖第三方变量做桥接。

嵌套调用

下面展示一个简单的多层嵌套调用

//嵌套调用
void pri()
{
  printf("Hello\n");
  printf("这是第三层调用\n");
}
void prin()
{
  pri();
  printf("这是第二层调用\n");
}
void print()
{
  prin();
  printf("这是第一层调用\n");
}
int main()
{
  print();
  return 0;
}

链式访问

铁索连环听说过吧？链式访问跟这差不多，比如我们调用某个函数，然后需要打印出这个函数的返回值，直接将这个函数通过 printf 打印出来就行了。

//链式访问
int add(int x, int y)
{
  return x + y;
}
int main()
{
  printf("%d\n", add(2, 3));
  return 0;
}

声明和定义

函数在使用时必须满足声明和定义两个条件，缺一不可，一般我们是将被调函数放在主函数之前，这样就不需要声明，很方便。

声明

1.声明是告诉编译器存在一个函数，包括这个函数名、函数类型和参数，但是函数是否已创建，声明并不能决定。

2.声明一般出现于函数调用之前，要满足“先声明后使用”。

3.函数声明一般是放在头文件中，而函数的实现则是放在源文件中。

定义

定义是函数功能实现的关键步骤，函数的声明中包括了这个函数是如何实现需求的，以及所得值是如何返回的，具体交待了函数的具体功能实现。

//函数定义
//相加函数
int add(int x, int y)
{
  return x + y;
}
//交换函数
void swap(int* pa, int* pb)
{
  *pa = *pa ^ *pb;
  *pb = *pa ^ *pb;
  *pa = *pb ^ *pa;
}

递归与迭代

递归

递归是一种在程序中广泛应用的算法，递归的本质是自己调用自己，递归比较好想到，能够通过大事化小的简单代码解决复杂化问题。

我觉得递归是麻烦了计算机，轻松了自己。

迭代就是普通的循环语句。

递归必需的两个条件

1.递归必须有限制条件（即结束条件）。

2.调用时必须越来越接近限制条件。

如果这两个条件不满足，那么就是死递归。

//递归-分开打印数字位
void print(int num)
{
  if (num > 9)
  {
    print(num / 10);
  }
  printf("%d ", num % 10);
}
int main()
{
  int num = 1234;
  print(num);
  return 0;
}

递归的就是递出于回归，即先把数据递出去，在通过条件返回来，期间可以完成需求。

迭代

迭代就是我们前面学的循环语句，通过限制条件不断更改自身（迭代）直至完成需求。

//迭代-分开打印数字位
void print(int num[],int sz)
{
  int i = 0;
  for(i=0;i<sz;i++)
  {
    printf("%d ", num[i]);
  }
}
int main()
{
  int num[] = {1,2,3,4};
  int sz = sizeof(num) / sizeof(num[0]);
  print(num,sz);
  return 0;
}

斐波那契数列

斐波那契数列指从第三个数开始，数值是前两个数的和，比如1，1，2，3，5，8……排除第一个和第二个特殊的数值，其他的数我们可以利用递归来实现，下面看看递归的方法解决。

递归版本

//递归-斐波那契数列
int fib(int n)
{
  if (n <= 2)
    return 1;
  else
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
int main()
{
  int n = 0;
  printf("请输入你想查询的斐波那契位:>");
  scanf("%d", &n);
  printf("%d\n", fib(n));
  return 0;
}

迭代版本

//迭代-斐波那契数列
int fib(int n)
{
  int n1 = 1;
  int n2 = 1;
  int fib = 1;
  while (n > 2)
  {
    n -= 1;
    n2 = n1;
    n1 = fib;
    fib = n1 + n2;
  }
  return fib;
}
int main()
{
  int n = 0;
  printf("请输入你想查询的斐波那契位:>");
  scanf("%d", &n);
  printf("%d\n", fib(n));
  return 0;
}

关于递归与迭代

1.许多问题都是先通过递归的方法解决的，因为递归比较好想到，代码可读性也很高

2.在处理问题速度上，迭代要优于递归，效率较高，但代码可读性较差

3.当问题比较复杂时可以采用递归的方法解决，用时间换空间，效率较低

4.递归能解决的问题迭代通常都能解决，而迭代解决的问题递归不一定能解决

总结

函数是C语言中比较重要的板块，学好函数才能更好的解决问题，以后编写代码时也比较容易模块化维护，函数的知识有：库函数与自定义函数、传值与传址、形参与实参、声明与定义、递归与迭代，两两相对记忆，具体问题具体分析，才能使用得更合适，效率才能翻倍。关于库函数的使用需要多学习、多实践，而自定义函数则是多磨练，只有玩的够多了，自定义函数才能得心应手。

如果本文有不足或错误的地方，随时欢迎指出，我会在第一时间改正！

C语言初阶——函数

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