C语言函数

简介: 目录1. 函数定义2. 函数分类 2.1 库函数 2.2 自定义函数3. 函数参数 3.1 实参 3.2 形参4. 函数调用 4.1 传值调用 4.2 传址调用5. 函数的嵌套调用和链式访问6. 函数的声明和定义7. 函数递归

1. 函数定义

数学中我们常见到函数的概念。但是你了解C语言中的函数吗?


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. 函数分类

   2.1 库函数

简单来说,就是C语言里已经提供给我们的函数。如:(printf)(strlen)  等等


为什么会有库函数?


1. 我们知道在我们学习C语言编程的时候,总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果,想 把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能:将信息按照一定的格 式打印到屏幕上(printf)。


2. 在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作(strcpy)。


3. 在编程是我们也计算,总是会计算n的k次方这样的运算(pow)。 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? 这里我们简单的看看:www.cplusplus.com


image.png


这是该网站上部分库函数的简易截图,具体内容大家可以点开链接阅读


简单的总结,C语言常用的库函数都有:


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


让我们具体来举几个例子来更加深刻感受库函数吧


1,库函数strlen

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[] = "abc";
  int len = strlen(arr);
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

这里我们都清楚当使用printf函数时,需要引用头文件#include<stdio.h>,而在引用库函数strlen时也是不可避免的要引用头文件#include<string.h>。但是这种写法并不是最标准的写法,最标准写法如下:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[] = "abc";
  //size_t  ->  unsigned int
  size_t len = strlen(arr);
  printf("%u\n", len);
  //%d - 有符号 (有正负)
  //%u - 无符号
  return 0;
}

2:库函数strcpy函数 (将arr2内容转到arr1上)

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr1[20] = { 0 };//目的地
  char arr2[] = "hello";//源数据
  strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);
  return 0;
}

如何学会使用库函数? 需要全部记住吗?No 需要学会查询工具的使用:


MSDN(Microsoft Developer Network)


www.cplusplus.com


http://en.cppreference.com(英文版)


http://zh.cppreference.com(中文版)


英文很重要。最起码得看懂文献。


   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。 函数的组成:

#include<stdio.h>
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

例题:写一个函数可以找出两个整数中的最大值。

#include<stdio.h>
int get_max(int x, int y)
{
    int z = 0;
    z = (x > y ? x : y);
    return z;
}
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  int m = get_max(a, b);
  printf("%d\n", m);
  return 0;
}

image.png可以用一张图来简要分析下:

image.png

如上例题是需要返回值的,但也有一些是不需要返回值的,例如:打印菜单

#include<stdio.h>
void menu()
{
  printf("*************   1.play    *************\n");
  printf("*************   0.exit    *************\n");
}
int main()
{
  menu();
  return 0;
}

image.png3. 函数参数

   3.1 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。


实参可有多种:

int m = get_max(a, b);//变量

int m = get_max(10, 20);//常量

int m = get_max(10 + 22, 20);//表达式

int m = get_max(10+22,get_max(5,40));//函数

#include<stdio.h>
int get_max(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = (x > y ? x : y);
  return z;
}
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  int m = get_max(a, b);//变量
//int m = get_max(10, 20);//常量
//int m = get_max(10 + 22, 20);//表达式
//int m = get_max(10+22,get_max(5,40));//函数
  printf("%d\n", m);
  return 0;
}

3.2 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。

例题:写一个函数可以交换两个整型变量的内容

错误写法:

#include<stdio.h>
void Swap1(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);
    //交换两个变量
  printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
  Swap1(a,b);//传值调用
  printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
  return 0;
}

image.png 原因:当函数调用时,实参传给形参,形参其实是实参的一份临时拷贝,所以对形参的修改,不会影响实参。

正确写法:

#include<stdio.h>
void Swap2(int* pa, int* pb)
{
  int z = 0;
  z = *pa;
  *pa = *pb;
  *pb = z;
}
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  //交换两个变量
  printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
  Swap2(&a, &b);//穿址调用
  printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
  return 0;
}

image.png4. 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。


   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。


5. 函数的嵌套调用和链式访问

函数不能嵌套定义:

//函数不能嵌套定义,但是可以嵌套调用
#include<stdio.h>
void test1()
{
  void test2()
  {
    //错误,该做法使函数嵌套定义了
  }
}
void test1()
{
}
int main()
{
}

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。

例题:

#include <stdio.h>
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;
}

image.png 链式访问:

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

如图:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int len = strlen("abc");
  printf("%d\n", len);
  //printf("%d\n", strlen("abc"));//将上两行合并
  return 0;
}

image.png练习:

#include<stdio.h>
int main()
{
  printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));// 4321
  return 0;
}

image.png printf打印的是字符的个数


6. 函数的声明和定义

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。


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。

int Add(int x, int y);
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  int ret = Add(a, b);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

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。

int Add(int x, int y)   
{
  int z = x + y;
  return z;
}

//将函数声明放入头文件add.h里头,将函数定义放在add.c里头

image.pngimage.png


7. 函数递归

什么是递归:


程序调用自身的编程技巧称为递归( recursion)。


递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接 调用自身的 一种方法,它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解, 递归策略 只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。


递归的主要思考方式在于:把大事化小.


递归的两个必要条件


1:存在限制条件,当满足这个限制条件的时候,递归便不再继续。


2:每次递归调用之后越来越接近这个限制条件。


练习1:

接受一个整型值(无符号),按照顺序打印它的每一位。

1234

1 2 3 4

借助于print(1234)函数

print(123)4

print(12) 3 4

print(1)  2 3 4

#include<stdio.h>
void print(unsigned int n)  //n=1234
{
  if (n > 9)
  {
    print(n / 10);   //print(123)  1 2 3
  }
  printf("%d ", n % 10);
}
int main()
{
  unsigned int num = 0;
  scanf("%d", &num);//1234
  print(num);
  return 0;
}

image.png

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