函数是一个很方便的东西,学习完函数的整体,再加上后面对数组的学习就可以用编程实现儿时的小游戏,也是很有趣的,在 初识C语言 中对函数有一个很简单的了解, 函数的结构 , 返回类型 , 函数参数 都作了简单的介绍,但是仅仅是简单的介绍,要想真正了解清函数这个概念,还得通过初阶C语言来进一步的深入了解和学习,话不多说,正文开始:
1.函数是什么?
在学习数学的过程中,我们将常会碰到许多的函数,并且也经常使用函数来解决数学问题,但是C语言中的函数又是怎样的呢?
维基百科中对函数的定义:子程序
在计算机科学中,子程序(英语:Subroutine, procedure, function, routine,method,subprogram, callable unit),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任务,而且相较于其他代 码,具备相对的独立性。
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。这些代码通常被集成为软件库。
2.C语言中函数的分类
库函数
指的是C语言库中存放的函数,是别人把一些常用到的 函数 编完放到一个文件里,供别人直接使用,因此我们可以直接使用库函数,但是在使用时需要包含对应的头文件
自定义函数
程序员自己定义的函数,可以指定返回类型、函数名称、函数参数、函数功能,因此可以通过自定义函数来达到我们想要的效果
2.1库函数
为什么会有库函数?
举个很简单的例子,我们每一次写完代码,要验证代码的正确与否是不是将结果打印出来然后判断对错,所以需要实现一个打印函数来实现打印,但是如果每写完一段代码都要再写出一个打印函数来实现打印是不是有点过于麻烦,因此有程序员就将常用的函数实现好,然后放入C语言的库中,当我们需要时,就可以直接拿来使用,这样子提高了编码效率也提供了方便。 打印:printf 输入:scanf 拷贝字符串:strcpy 次方运算:pow 开平方运算:sqrt ......
像上面我们描述的基础功能,它们不是业务性的代码。我们在开发的过程中每个程序员都可能用的到,为了支持可移植性和提高程序的效率,所以C语言的基础库中提供了一系列类似的库函数,方便程序员进行软件开发。
那怎么学习库函数呢?
小编这里给大家推荐几个工具:
网址: www.cplusplus.com http://en.cppreference.com (英文版) http://zh.cppreference.com (中文版) 软件:MSDN(Microsoft Developer Network)
可以根据需要来选择合适的工具,由于与提高你的代码水平
我们可以使用工具来学习几个函数:(小编使用的是MSDN)
strcpy
通过工具可以看到我们想了解的函数strcpy是一个拷贝字符串的函数,它的返回类型是一个char*的指针,所需要包含的头文件是<string.h>,作用将来源字符串复制至目标字符串
char*strcpy ( char*strDestination, constchar*strSource ); //const表示来源字符串不可以被修改
要学会使用工具学习,并不一定要将全部的C语言库函数都记住,我们只需记住重要的几个,剩下的可以通过工具来进行学习巩固
2.2自定义函数
如果库函数能干所有的事情,那还要程序员干什么?所有更加重要的是 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。 但是不一样的是这些都是我们自己来设计。这给程序员一个很大的发挥空间
当函数的返回类型忘记写出时默认返回类型为int
函数的组成:
ret_typefun_name(para1,) { statement;//语句项} ret_type返回类型fun_name函数名para1函数参数
写一个自定义函数来实现比较两个数的大小 有多种写法,可以使用if else语句,也可以使用条件操作符
代码演示:
//if else语句/*int MAX(int a, int b){if (a > b)return a;else if (a < b)return b;else//当两个数相等随便返回其中一个return b;}*///条件操作符intMAX(inta, intb) { returna>b?a : b; //a大于b则返回a否则返回b} intmain() { inta=0; intb=0; scanf("%d %d", &a, &b); intmax=MAX(a, b); printf("max=%d\n", max); return0; }
写一个函数来实现两个数的交换 要交换,就需要借助另外一个变量来辅助交换,将其中一个放进这个辅助变量,实现交换
代码演示:
//代码1voidmy_exchange(inta, intb) { inttmp=a; //使用另外的一个变量先将a放进去,这时a就空了a=b; //然后将b放进ab=tmp; //再将放a的tmp放进b} //就可以实现交换intmain() { inta=10; intb=20; printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b); my_exchange(a, b); printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b); return0; }
如果这样写代码,数字虽然能实现交换,但是打印出的结果却不见得
因此这样写代码就有bug,需要改进一下
//代码2voidmy_exchange(int*pa, int*pb) //传的是地址,就要使用指针变量{ //解引用操作得到a和binttmp=*pa; //使用另外的一个变量先将a放进去,这时a就空了*pa=*pb; //然后将b放进a*pb=tmp; //再将放a的tmp放进b} //就可以实现交换intmain() { inta=10; intb=20; printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b); my_exchange(&a, &b); //传值时传a和b的地址printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b); return0; }
通过上述代码的比较,当我们传值时,如果要改变它的值,使用传值这个方法是不可行的,但是如果使用传址这个方法可以解决这个问题,这是为什么呢?因为在函数传参时有很多讲究,下面就来一一介绍
3.函数的参数
函数的参数分为 实参 和 形参
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。
例如:上述代码2中的a、b都是实参
3.2形式参数(形参)
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。
例如:上述代码2中的*pa、*pb都是形参
如果观察形参和实参的内存,是完全不一样的
可以看到,在调用函数时,px、py拥有了自己独立的一块空间,同时也拥有了和实参一模一样的内容
所以我们可以简单的认为:形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝。
注:实参和形参的命名可以相同
4.函数调用
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。
这也就是为什么传值调用时虽然函数内部交换了变量,但是在打印时却还是没有交换
4.2传址调用
1.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。 2.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。 也就是说传址调用时对形参的修改也就可以改变实参
在使用函数时要明确目的,到底要不要通过形参来修改实参,函数的具体功能,函数的返回类型都要确定
4.3练习
写一个函数判断一个数是不是素数 素数也叫质数,要判断素数,首先得知道素数是什么,简单的来说就是一个大于1的数,除1和它本身外没有别的因数 使用函数来判断一个数是否为素数,如果它返回1则为素数,返回0则不为素数,可以采用试除法,因为素数是除1和它本身外没有其他的因数,所以可以使用2~它本身之间的数来试除,如果在这个区间内有别的因数,就证明它不是素数,如果没有别的因数,就证明它是素数
代码演示:
//返回1则为素数//返回0则不为素数intprime_num(intnum) { inti=0; //试除法for (i=2; i<num; i++) { if (num%i==0) { return0; } } return1; } intmain() { intnum=0; scanf("%d", &num); //判断num是不是为素数intflag=prime_num(num); //返回0则表示不是素数if (flag==0) { printf("%d不是素数\n", num); } else { printf("%d是素数", num); } return0; }
但是这样子写效率不是很高,可以稍稍改进,可以使用2~根号num的数来试除,这样试除的范围会大大缩小,提高代码运行速度
代码改进:
intprime_num(intnum) { inti=0; for (i=2; i<=sqrt(num); i++) //sprt开平方函数 { //使用它时要包含头文件<math.h>if (num%i==0) return0; } return1; } intmain() { intnum=0; scanf("%d", &num); if (1==prime_num(num)) //可以直接使用函数的返回值来作为条件语句的判断条件printf("%d是素数\n", num); elseprintf("%d不是素数\n", num); return0; }
写一个函数,每次调用一次这个函数,num的值就会加1 首先创建一个变量num,将num传给函数,如果函数调用一次,就在这个函数的内部进行修改num,这里要注意想要修改num就要将num的地址传给这个函数,这样才可以达到通过修改形参来改变实参
代码演示:
Add(int*p) { *p=*p+1; //改变num的值,每一次进入Add函数都会使num+1} intmain() { intnum=0; Add(&num); printf("%d\n", num); Add(&num); printf("%d\n", num); Add(&num); printf("%d\n", num); return0; }
注:在Add函数中修改num的值时可不敢写为*p++,因为++的优先级高于*,会先++再解引用,这里涉及到操作符的优先级,这个会在操作符详解中讲到。
5.函数的嵌套调用和链式访问
函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的,也就是互相调用的
5.1嵌套调用
代码演示:
voidptint() { printf("hehe\n"); //再调用打印函数} voidfor_printf() { inti=0; for (i=0; i<3; i++) { ptint(); //再调用print函数 } } intmain() { for_printf(); //调用函数for_printfreturn0; }
函数可以嵌套调用但是不可嵌套定义
5.2链式访问
把一个函数的返回值作为另一个函数的参数 也就是整个代码块像一个链条一样,可以很好的衔接
代码演示:
intmain() { printf("%d \n", strlen("abcdef")); //将strlen的函数的返回值作为printf的函数参数return0; }
strlen用于计算字符串的长度,碰到\0就会停止,也就是说统计的是\0 ( ASCII码值为0 )之前的字符的个数 可以使用上文中提到的函数实现两个数的比较大小来实现链式访问
intMax(inta, intb) { returna>b?a : b; } intmain() { inta=20; intb=10; printf("max = %d\n", Max(a, b)); //将Max函数的返回值作为printf函数的函数参数return0; }
分析下列代码:运行结果分别是什么?
//代码1intmain() { printf("%d\n", printf("%d", printf("%d", 43))); ////printf函数的返回值是打印在屏幕上的字符个数return0; }
先看最后面的一个printf,打印了43,43为两个字符,所以返回值是2,因此第二个printf函数的参数就是2,然后打印出了2,2为一个字符,所以返回值是1,因此第一个printf函数的函数参数就是1,所以就会打印1,因此代码运行结果就是4321
//代码2//在%d前面都加上空格intmain() { printf(" %d\n", printf(" %d", printf(" %d", 43))); return0; }
如果加上空格,空格也是算一个字符的,因此最后一个函数的返回值就是3,打印结果为 43,第二个函数的返回值就是2,打印结果为 3所以第一个函数打印的结果就是 2,因此代码运行结果就是 43 3 2
6.函数的声明和定义
6.1函数的声明
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。 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函数的定义
函数的定义具体指的就是函数的具体实现,体现函数的功能、作用
在后期需要写大型代码时,为了训练对大型代码的组织能力,将函数的声明放在头文件中,在源文件中实现函数的定义
代码演示:
创建一个头文件(以.h为后缀) 创建一个源文件(以.c为后缀)
//头文件add.h//定义//头文件的包含//函数的声明intMax(inta, intb);
//源文件 add.c//在源文件中要包含头文件add.hintMax(inta, intb) { returna>b?a : b; } intmain() { printf("max = %d\n", Max(A, B)); return0; }
函数的声明和定义可以参考C语言小游戏 三子棋 和 扫雷 来学习
关于函数的相关内容就到此为止,后续会单独分享一篇关于函数递归的文章,感谢大家的观看,如果有什么问题可以私信也可以分享在评论区,感谢大家支持!💓











