【C语言篇】从零带你全面了解函数(包括隐式声明等)(下篇)

简介: ⼀般情况下,企业中我们写代码时候,代码可能⽐较多,不会将所有的代码都放在⼀个⽂件中;我们往往会根据程序的功能,将代码拆分放在多个⽂件中。

【C语言篇】从零带你全面了解函数(包括隐式声明等)(上篇):https://developer.aliyun.com/article/1590524?spm=a2c6h.13148508.setting.15.1ee34f0eh2rMh7


形参和实参


在函数使⽤的过程中,把函数的参数分为,实参和形参


再看看我们前⾯写的代码:

include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    int z = 0;
    z = x+y;
    return z;
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    //输⼊ 
    scanf("%d %d", &a, &b);
    //调用加法函数,完成a和b的相加 
    //求和的结果放在r中 
    int r = Add(a, b);
    //输出 
    printf("%d\n", r);
    return 0;
}

实参

在上⾯代码中,第2~7⾏是 Add 函数的定义,有了函数后,再第16⾏调⽤Add函数的。


**我们把第16⾏调⽤Add函数时,传递给函数的参数a和b,称为实际参数,简称实参。 **


实际参数就是真实传递给函数的参数。


形参

在上⾯代码中,第2⾏定义函数的时候,在函数名 Add 后的括号中写的 x 和 y ,称为形式参数,简称形参。


为什么叫形式参数呢?实际上,如果只是定义了 Add 函数,⽽不去调⽤的话, Add 函数的参数 x 和 y 只是形式上存在的,不会向内存申请空间,不会真实存在的,所以叫形式参数。形式参数只有在函数被调⽤的过程中为了存放实参传递过来的值,才向内存申请空间,这个过程就是形参的实例化。


实参和形参的关系

虽然我们提到了实参是传递给形参的,他们之间是有联系的,但是形参和实参各⾃是独⽴的内存空间。


这个现象是可以通过调试来观察的。请看下⾯的代码和调试演⽰:


include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    int z = 0;
    z = x+y;
    return z;
}
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    //输⼊ 
    scanf("%d %d", &a, &b);
    //调用加法函数,完成a和b的相加 
    //求和的结果放在r中 
    int r = Add(a, b);
    //输出 
    printf("%d\n", r);
    return 0;
}


即x,y和a,b的在内存的地址不同


我们在调试的时候可以观察到,x和y确实得到了a和b的值,但是x和y的地址和a和b的地址是不⼀样 的,所以我们可以理解为形参是实参的⼀份临时拷⻉。


return语句


在函数的设计中,函数中经常会出现return语句,这⾥讲⼀下return语句使⽤的注意事项。


  • return后边可以是⼀个数值,也可以是⼀个表达式,如果是表达式则先执⾏表达式,再返回表达式的结果。
  • return后边也可以什么都没有,直接写 return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。
  • return返回的值和函数返回类型不⼀致,系统会⾃动将返回的值隐式转换为函数的返回类型。
  • return语句执⾏后,函数就彻底返回,后边的代码不再执⾏。
  • 如果函数中存在if等分⽀的语句,则要保证每种情况下都有return返回,否则会出现编译错误。


数组做函数参数


在使⽤函数解决问题的时候,难免会将数组作为参数传递给函数,在函数内部对数组进⾏操作。


⽐如:写⼀个函数将⼀个整型数组的内容,全部置为-1,再写⼀个函数打印数组的内容。 简单思考⼀下,基本的形式应该是这样的:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    set_arr();//设置数组内容为-1 
    print_arr();//打印数组内容 
    return 0;
}

这⾥的set_arr函数要能够对数组内容进⾏设置,就得把数组作为参数传递给函数,同时函数内部在设置数组每个元素的时候,也得遍历数组,需要知道数组的元素个数。所以我们需要给set_arr传递2个参 数,⼀个是数组,另外⼀个是数组的元素个数。仔细分析print_arr也是⼀样的,只有拿到了数组和元素个数,才能遍历打印数组的每个元素。


#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1 
    print_arr(arr, sz);//打印数组内容 
    return 0;
}

数组作为参数传递给了set_arr和print_arr函数了,那这两个函数应该如何设计呢? 这⾥我们需要知道数组传参的⼏个重点知识:


  • 函数的形式参数要和函数的实参个数匹配
  • 函数的实参是数组,形参也是可以写成数组形式的
  • 形参如果是⼀维数组,数组⼤⼩可以省略不写
  • 形参如果是⼆维数组,⾏可以省略,但是列不能省略
  • 数组传参,形参是不会创建新的数组的
  • 形参操作的数组和实参的数组是同⼀个数组
void set_arr(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<sz; i++)
    {
        arr[i] = -1;
    }
}

void print_arr(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

嵌套调用和链式访问


嵌套调用


嵌套调⽤就是函数之间的互相调⽤


假设我们计算某年某⽉有多少天?如果要函数实现,可以设计2个函数:


  • is_leap_year():根据年份确定是否是闰年
  • get_days_of_month():调⽤is_leap_year确定是否是闰年后,再根据⽉计算这个⽉的天数


int is_leap_year(int y)
{
    if(((y%4==0)&&(y%100!=0))||(y%400==0))
        return 1;
    else
        return 0;
}
int get_days_of_month(int y, int m)
{
    int days[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
    int day = days[m];
    if (is_leap_year(y) && m == 2)
        day += 1;
    return day;
}
int main()
{
    int y = 0;
    int m = 0;
    scanf("%d %d", &y, &m);
    int d = get_days_of_month(y, m);
    printf("%d\n", d);
    return 0;
}

函数可以嵌套调用,但不能嵌套定义


链式访问


所谓链式访问就是将⼀个函数的返回值作为另外⼀个函数的参数,像链条⼀样将函数串起来就是函数的链式访问。


比如我们在【C语言篇】scanf和printf万字超详细介绍(基本加拓展用法)中讲到到printf函数返回值的一个案例:

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

这就是典型的函数的链式访问



函数的声明和定义


单个文件


⼀般我们在使⽤函数的时候,直接将函数写出来就使⽤了。

⽐如:我们要写⼀个函数判断⼀年是否是闰年。

#include <stido.h>
//判断⼀年是不是闰年 

int is_leap_year(int y)
{
    if(((y%4==0)&&(y%100!=0)) || (y%400==0))
        return 1;
    else
        return 0;
}//这是函数的定义
int main()
{
    int y = 0;
    scanf("%d", &y);
    int r = is_leap_year(y);//这是函数的调用
    if(r == 1)
        printf("闰年\n");
    else
        printf("⾮闰年\n");
    return 0;
}

如果把定义放在main函数下面:

#include <stido.h>
//判断⼀年是不是闰年
int main()
{
    int y = 0;
    scanf("%d", &y);
    int r = is_leap_year(y);//这是函数的调用
    if(r == 1)
        printf("闰年\n");
    else
        printf("⾮闰年\n");
    return 0;
}

int is_leap_year(int y)
{
    if(((y%4==0)&&(y%100!=0)) || (y%400==0))
        return 1;
    else
        return 0;
}//这是函数的定义

这个代码在VS2022上编译,会出现下⾯的警告信息:

这是因为C语⾔编译器对源代码进⾏编译的时候,从第⼀⾏往下扫描的,当遇到第7⾏的is_leap_year 函数调⽤的时候,并没有发现前⾯有is_leap_year的定义,就报出了上述的警告。


怎么解决这个问题呢?就是函数调⽤之前先声明⼀下is_leap_year这个函数,声明函数只要交代清楚:函数名,函数的返回类型和函数的参数。


**如:int is_leap_year(int y);这就是函数声明,函数声明中参数只保留类型,省略掉名字也是可以的。 **


代码变成这样就能正常编译了。


#include <stido.h>
//判断⼀年是不是闰年
int is_leap_year(int);//函数声明

int main()
{
    int y = 0;
    scanf("%d", &y);
    int r = is_leap_year(y);//函数的调用
    if(r == 1)
        printf("闰年\n");
    else
        printf("⾮闰年\n");
    return 0;
}

int is_leap_year(int y)
{
    if(((y%4==0)&&(y%100!=0)) || (y%400==0))
        return 1;
    else
        return 0;
}//函数的定义

函数的调⽤⼀定要满⾜,先声明后使⽤


函数的定义也是⼀种特殊的声明,所以如果函数定义放在调⽤之前也是可以的。


隐式声明


在上述我们讲到在函数调用前要声明,但实际上当没有声明时程序仍然能运行,并且没有出现结果错误,只是报警告而已,这就涉及到c语言中的隐式声明。

隐式声明是指:在C语言中,函数在调用前不一定非要声明。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。


规则是:


对于没有返回值的函数,默认返回int

对于函数参数没有类型的,默认为int

如下代码:


#include<stdio.h>
//在编译时遇到add函数发现没有声明
//于是默认自动使用隐式声明,会生成如下代码。
int add(int,int);
//对于main函数和下面的add函数也会把没写的返回值和参数类型全部默认为int
main()     
{
    printf("1 + 2 = %0d\n", add(1, 2));
    return 0;
}
add(a, b)        
{
    return a + b;
}

可以发现当函数的返回值和类型都是int时,可以不写声明


但是这是极其不推荐的


当读这样一段代码时,究竟是忘写了还是省略呢,C语言的隐式函数声明,给程序员带来了各种困惑,给程序的稳定性带来了非常坏的影响。


非常非常不推荐,不要贪图省事而用!!!

函数一定要在调用前声明,并且声明和定义时的返回值类型以及参数类型需要写完整!!!


多个文件


⼀般情况下,企业中我们写代码时候,代码可能⽐较多,不会将所有的代码都放在⼀个⽂件中;我们往往会根据程序的功能,将代码拆分放在多个⽂件中。


函数的声明、类型的声明以及使用的库函数所需要包含的头文件都放在头⽂件(.h)中,函数的实现是放在源⽂件(.c)⽂件中。 如下:


add.c

#include "add.h"
//函数的定义 
int Add(int x, int y)
{
    return x+y;
}

add.h

#include <stdio.h>
//函数的声明 
int Add(int x, int y);

test.c

#include "add.h"
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    //函数调⽤ 
    int c = Add(a, b);
    printf("%d\n", c);
    return 0;
}

static和extern

staticextern 都是C语⾔中的关键字。

static 是 静态的意思,可以⽤来:

  • 修饰局部变量
  • 修饰全局变量
  • 修饰函数


extern 是⽤来声明外部符号的。


作⽤域和⽣命周期。


作⽤域(scope)是程序设计概念,通常来说,⼀段程序代码中所⽤到的名字并不总是有效(可⽤) 的,⽽限定这个名字的可⽤性的代码范围就是这个名字的作⽤域。


  1. 局部变量的作⽤域是变量所在的局部范围。
  2. 全局变量的作⽤域是整个⼯程(项目)


⽣命周期指的是变量的创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的⼀个时间段。


  1. 局部变量的⽣命周期是:进⼊作⽤域变量创建,⽣命周期开始,出作⽤域⽣命周期结束。
  2. 全局变量的⽣命周期是:整个程序的⽣命周期。


static修饰局部变量


代码1:

#include <stdio.h>
void test()
{
    int i = 0;
    i++;
    printf("%d ", i);
}

int main()
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        test();
    }
    return 0;
}

代码2:

void test()
{
    //static修饰局部变量 
    static int i = 0;
    i++;
    printf("%d ", i);
}

int main()
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        test();
    }
    return 0;
}

代码1的test函数中的局部变量i是每次进⼊test函数先创建变量(⽣命周期开始)并赋值为0,然后 ++,再打印,出函数的时候变量⽣命周期将要结束(释放内存)。


最终打印1 1 1 1 1


代码2中,test函数中的i创建好后,出函数的时候是不会销毁的,重新进⼊函数也就不会重新创建变量,直接上次累积的数值继续计算。


最终打印1 2 3 4 5


使⽤建议:未来⼀个变量出了函数后,我们还想保留值,等下次进⼊函数继续使⽤,就可以使⽤static 修饰。


static修饰全局变量及extern



extern是⽤来声明外部符号的,如果⼀个全局的符号在A⽂件中定义的,在B⽂件中想使⽤,就可以使⽤ extern 进⾏声明,然后使⽤。


代码1正常,代码2在编译的时候会出现链接性错误。


结论


⼀个全局变量被static修饰,使得这个全局变量只能在本源⽂件内使⽤,不能在其他源⽂件内使⽤。


本质原因是全局变量默认是具有外部链接属性的,在外部的⽂件中想使⽤,只要声明时使用extern就可以使⽤;但是全局变量被 static 修饰之后,外部链接属性就变成了内部链接属性,只能在⾃⼰所在的源⽂件内部使⽤了,其他源⽂件,即使声明了,也是⽆法正常使⽤的。


使⽤建议:如果⼀个全局变量,只想在所在的源⽂件内部使⽤,不想被其他⽂件发现,就可以使⽤ static修饰。


static修饰函数及extern


代码1是能够正常运⾏的,但是代码2就出现了链接错误。


其实 static 修饰函数和 static 修饰全局变量是⼀模⼀样的,⼀个函数在整个⼯程都可以使⽤, 被static修饰后,只能在本⽂件内部使⽤,其他⽂件⽆法正常的链接使⽤了。


本质是因为函数默认是具有外部链接属性,具有外部链接属性,使得函数在整个⼯程中只要适当的声明就可以被使⽤。但是被 static 修饰后变成了内部链接属性,使得函数只能在⾃⼰所在源⽂件内部使⽤。


使⽤建议:⼀个函数只想在所在的源⽂件内部使⽤,不想被其他源⽂件使⽤,就可以使⽤ static 修饰。


代码1正常,代码2在编译的时候会出现链接性错误。

目录
相关文章
|
1月前
|
C语言 C++
C语言 之 内存函数
C语言 之 内存函数
34 3
|
9天前
|
C语言
c语言调用的函数的声明
被调用的函数的声明: 一个函数调用另一个函数需具备的条件: 首先被调用的函数必须是已经存在的函数,即头文件中存在或已经定义过; 如果使用库函数,一般应该在本文件开头用#include命令将调用有关库函数时在所需要用到的信息“包含”到本文件中。.h文件是头文件所用的后缀。 如果使用用户自己定义的函数,而且该函数与使用它的函数在同一个文件中,一般还应该在主调函数中对被调用的函数做声明。 如果被调用的函数定义出现在主调函数之前可以不必声明。 如果已在所有函数定义之前,在函数的外部已做了函数声明,则在各个主调函数中不必多所调用的函数在做声明
25 6
|
29天前
|
存储 缓存 C语言
【c语言】简单的算术操作符、输入输出函数
本文介绍了C语言中的算术操作符、赋值操作符、单目操作符以及输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 的基本用法。算术操作符包括加、减、乘、除和求余,其中除法和求余运算有特殊规则。赋值操作符用于给变量赋值,并支持复合赋值。单目操作符包括自增自减、正负号和强制类型转换。输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 用于格式化输入和输出,支持多种占位符和格式控制。通过示例代码详细解释了这些操作符和函数的使用方法。
35 10
|
22天前
|
存储 算法 程序员
C语言:库函数
C语言的库函数是预定义的函数,用于执行常见的编程任务,如输入输出、字符串处理、数学运算等。使用库函数可以简化编程工作,提高开发效率。C标准库提供了丰富的函数,满足各种需求。
|
28天前
|
机器学习/深度学习 C语言
【c语言】一篇文章搞懂函数递归
本文详细介绍了函数递归的概念、思想及其限制条件,并通过求阶乘、打印整数每一位和求斐波那契数等实例,展示了递归的应用。递归的核心在于将大问题分解为小问题,但需注意递归可能导致效率低下和栈溢出的问题。文章最后总结了递归的优缺点,提醒读者在实际编程中合理使用递归。
54 7
|
28天前
|
存储 编译器 程序员
【c语言】函数
本文介绍了C语言中函数的基本概念,包括库函数和自定义函数的定义、使用及示例。库函数如`printf`和`scanf`,通过包含相应的头文件即可使用。自定义函数需指定返回类型、函数名、形式参数等。文中还探讨了函数的调用、形参与实参的区别、return语句的用法、函数嵌套调用、链式访问以及static关键字对变量和函数的影响,强调了static如何改变变量的生命周期和作用域,以及函数的可见性。
29 4
|
1月前
|
存储 编译器 C语言
C语言函数的定义与函数的声明的区别
C语言中,函数的定义包含函数的实现,即具体执行的代码块;而函数的声明仅描述函数的名称、返回类型和参数列表,用于告知编译器函数的存在,但不包含实现细节。声明通常放在头文件中,定义则在源文件中。
|
1月前
|
C语言
c语言回顾-函数递归(上)
c语言回顾-函数递归(上)
33 2
|
1月前
|
Java 编译器 C语言
【一步一步了解Java系列】:Java中的方法对标C语言中的函数
【一步一步了解Java系列】:Java中的方法对标C语言中的函数
22 3
|
1月前
|
存储 程序员 编译器
C语言——动态内存管理与内存操作函数
C语言——动态内存管理与内存操作函数