c语言分层理解(c语言函数)(1)

简介: 1. 函数是什么?数学中函数是一种映射关系,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。

1. 函数是什么?

数学中函数是一种映射关系,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。

2. c语言中函数的分类

c语言中有库函数和自定义函数两种。

2.1 库函数

2.1.1 为什么要有库函数?

先来了解一下库函数是什么?把函数放到库里,供别人使用的一种方式。

为社么要有?因为在我们日常生活中要解决的事情如果要引入的函数出现的次数很多,比较繁琐、麻烦的时候我们引入库函数这个概念,在库函数里面我们规定了这些事情的做法,只需要拿出来使用即可,并不用管太多,而且你拿出来直接使用,这样提高了效率,减少了时间成本。

2.1.2 怎么去了解和学习呢?

我这里有一个关于c/c++的网站很好用,分享一下cplusplus,这个网站很好用。请允许我用两个函数来介绍一下。

2.1.2.1 strcpy函数介绍

4d023aac933b1e70e00057ba9488345a.png

run代码:

e33fd94f5a3a2481d21d47d3d6c390ec.png

再看一个例子:


9ae4c6b52acff37c41adc7a71d645302.png

在打开后,搜索该函数,函数介绍模板分为:基本理解(funcation)、参数(parameters)、返回值(return vaule)、例子(example)、其他(see also)。这几个模板充分介绍了该函数,大佬们应该都懂,英文肯定比我好。

2.1.2.2 memset函数介绍


2d99b43e85bae30af3020a098518fce7.png

run代码:


f9cd0a81831a76d2eed03718cbf8aed2.png

2.2 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、函数参数。自定义函数就是用来解决库函数中没有的一些解决事情的办法。

具体格式:

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

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

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。


通过代码来了解:

d2c0fa40aaff6e4d3a2ca35e8c535f51.png

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

代码实现(完成两个数交换):

3475bd679ba97ab1c2c7fd72b65d0dc5.png4ebed1771b418205169d2bc94736ac09.png

4.3 小练

4.3.1 写一个函数,实现一个整形有序数组的二分查找

#include <stdio.h>
int binary_search(int arr[], int n ,int sz)
{
  //二分查找要有左右下标
  int leftsub = 0;
  int rightsub = sz - 1;
  while (leftsub <= rightsub)
  {
    int midsub = leftsub + (rightsub - leftsub) / 2;
    if (arr[midsub] > n)
    {
      rightsub = midsub - 1;
    }
    else if (arr[midsub] < n)
    {
      leftsub = midsub + 1;
    }
    //找到了直接返回下标
    else
    {
      return midsub;
    }
  }
  //因为数组中下标包括0、1、2....所以用-1
  return -1;
}
int main()
{
  //创建一个有序数组
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);//要查找的数
  //实现二分查找函数
  int ret = binary_search(arr,n,sz);//返回下标
  //如果找到则打印下标
  if (ret == -1)
  {
    printf("没找到\n");
  }
  else
  {
    printf("找到了,下标是:%d\n",ret);
  }
  return 0;
}

这里有个问题,就是为什么我们要传进一个数组的大小,而不是在函数中计算,就是这样的:

#include <stdio.h>
int binary_search(int arr[], int n)//传的是数组名(数组名相当于一个指针)
{
  //二分查找要有左右下标
  int LeftSub = 0;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//所以这里的arr是一个指针,这里的sz=1(在32位下)
  int RightSub = sz - 1;
  while (LeftSub <= RightSub)
  {
    int MidSub = LeftSub + (RightSub - LeftSub) / 2;
    if (arr[MidSub] > n)
    {
      RightSub = MidSub - 1;
    }
    else if (arr[MidSub] < n)
    {
      LeftSub = MidSub + 1;
    }
    //找到了直接返回下标
    else
    {
      return MidSub;
    }
  }
  //因为数组中下标包括0、1、2....所以用-1
  return -1;
}
int main()
{
  //创建一个有序数组
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);//要查找的数
  //实现二分查找函数
  int ret = binary_search(arr, n);//返回下标
  //如果找到则打印下标
  if (ret == -1)
  {
    printf("没找到\n");
  }
  else
  {
    printf("找到了,下标是:%d\n", ret);
  }
  return 0;
}

这里我们运行起来:

228064557615f7608c0c4265aa8361a0.png

问题出现了,在这个数组中不是有4吗?最后却找不到呢?离谱,下面我来告诉你原因,调试起来(在32位下):

f5aef573cd48604762626270f8b66bd6.png

我们发现了问题,sz=1,说明了形参中arr数组名是个首元素地址,sizeof中的arr是个指针,所以计算的时候,在32位设备下,指针大小是4个字节,所以sz=1。

在正常情况下,数组大小的计算已经在函数创建之前就计算好了的情况下,再来看看

4fc573566cbfca96545f730a3a6ba4d8.png

这里的sizeof里面的arr是整个数组的大小,并非首元素地址。

结论:数组传参一定要传数组的大小,数组名就是指针。

4.3.2 写一个函数,每调用一次这个函数,就会将num的值增加1

#include <stdio.h>
传址调用
//void func(int *n)
//{
//  *n = *n + 1;
//}
//int main()
//{
//  int num = 0;
//  func(&num);
//  printf("%d\n", num);
//  func(&num);
//  printf("%d\n", num);
//  func(&num);
//  printf("%d\n", num);
//  return 0;
//}
//传值调用
int func(int n)
{
  return (n + 1);
}
int main()
{
  int num = 0;
  int add = func(num);
  printf("%d\n", add);
  int add1= func(add);
  printf("%d\n", add1);
  int add2 = func(add1);
  printf("%d\n", add2);
  return 0;
}

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;
}//这就是嵌套,three_line函数嵌套new_line函数。

函数可以嵌套调用,但不能嵌套定义。


6719ddb8976d33dcde34dac765e511e6.png

这里的错误明显是想要我们把fun2()函数改为调用形式。

5.2 链式访问

faa5d6df0c5d29b1934cf7e068ff0d31.png

这里我们要知道printf函数的返回值是一个整型值,返回所写的字符的个数。

所以这里先打印43,再打印2, 在再打印1。


再举一例:

#include <stdio.h>
int main()
{
  printf("%d\n", strlen("abcdef"));
  return 0;
}//printf函数嵌套使用strlen函数,输出结果是6

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。

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。















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