C语言_15自定义函数和math库函数详解篇！

Posted 2022-10-09

一.函数的概念

1.什么是函数？

函数就是一段封装好的，可以重复使用的代码，它使得我们的程序更加模块化，不需要编写大量重复的代码。

函数可以提前保存起来，并给它起一个独一无二的名字，只要知道它的名字就能使用这段代码。还可以输入数据给函数，并根据数据的不同做出不同的操作，最后再把处理结果反馈给我们。

2.函数的分类

(1).系统函数

在各个数据库中，如果要使用，需要提前声明。

例:#include<math.h>  #include<string.h>

(2).自定义函数

自定义函数又分为无参函数和有参函数。

二.定义声明调用函数

1.无参函数的定义

无参函数是指在主调函数调用被调函数时，主调函数不向被调函数传递数据。无参函数一般用来执行特定的功能，可以有返回值，也可以没有返回值，一般没有返回值的居多。

void 函数名()
  做点什么

//void空类型没有返回值

//无参函数的定义
void print_h()
  printf("  *  ");
  printf(" * * ");
  printf("* * *");

2.有参函数的定义

有参函数是指在主调函数调用被调函数时，主调函数通过参数向被调函数传递数据。在一般情况下，有参函数在执行被调函数时会得到一个值并返回给主调函数使用。

返回值类型 函数名(输入参数值)
  做点什么
  return 函数返回值;

//有参函数的定义
#include<stdio.h>
int add(int a,int b)
  return a+b;

3.函数声明

编译器会从上向下阅读代码：

如果把add函数放在主函数之前，就不需要函数声明。因为当看见add函数时，编译器就知道定义了一个add函数。接着在主函数中需要使用到add函数。由于编译器已经知道了add定义，因此编译器可以正确调用add函数。编译器可以正常编译通过。

如果把add函数放在主函数之后，这时就需要声明函数，如果没有声明函数，当编译器在主函数中看见add函数时会报错。

#include<stdio.h>
int add(int a,int b);//声明函数
int main()
  int sum;
  sum=add(2,3);
  printf("sum=%d",sum);
  return 0;

int add(int a,int b)
  return 0;

4.调用函数

//调用无参函数
#include<stdio.h>
void print_h() 
  printf("  *  \\n");
  printf(" * * \\n");
  printf("* * *\\n");

int main() 
  print_h();
  return 0;

运行结果：

//调用有参函数
#include<stdio.h>
int add(int a,int b)
  return a+b;

int main()
  int sum;
  sum=add(2,3);
  printf("sum=%d",sum);
  return 0;

运行结果：

5.函数应用（求三角形的面积）

#include<stdio.h>
#include<math.h>
double isTriangle(double a, double b, double c);
double areaofTriangle(double a, double b, double c);
int main() 
  double a, b, c, s;
  printf("请输入边长a,b,c：\\n");
  scanf("%lf %lf %lf", &a, &b, &c);
  if (isTriangle(a, b, c) == 0) 
    printf("It isnt triangle");
    return 0;
  
  s = areaofTriangle(a, b, c);
  printf("该三角形的面积为：%lf", s);
  return 0;


double isTriangle(double a, double b, double c) 
  if (a + b > c && a + c > b && b + c > a)
    return 1;
  else
    return 0;

double areaofTriangle(double a, double b, double c) 
  double p, s;
  p = (a + b + c) / 2;
  s = sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c));
  return s;

运行结果：

三.封装函数优势

1：函数是C语言的模块，一块块的，有较强的独立性，可以相互调用，也就是说，可以在函数A中调用函数B，又可在函数B中调用函数C，不仅如此，还可以调用函数自身（函数递归）。

2：函数是完成一个个特定任务的语句集合，它能完成你所想要的某种特定任务，当你要用时，只需要调用它即可，在后续的修改或是维护过程中，只需要针对这一个进行修改即可。

3：在我们写代码的时候，有时候会重复写一段代码，而这段代码所执行的功能，操作是一样的，只是针对的数据不一样，这个时候，将这段功能写成一个函数模块，在需要用到的时候调用即可，进而避免了写重复的代码，避免了重复性操作。

4：方便代码的维护，当我们知道哪个部分出问题后，或者需要修改某个功能，那就只需要修改那部分的代码即可。

四.函数自动类型转换

#include<stdio.h>
int add(int a, int b) 
  return a + b;

int main() 
  int sum;
  sum = add(2.2,3.3);
  printf("sum=%d", sum);
  return 0;

运行结果：

五.形参实参

#include<stdio.h>
int add(int a,int b)//a,b为形式参数，简称形参
  return a+b;

int main()
  int sum;
  sum=add(2,3);//2,3为实际参数，简称实参
  printf("sum=%d",sum);
  return 0;

六.形参和实参是相互独立

我们先看一下这个下面这个代码：交换a,b的值

#include<stdio.h>
int main()
    int a,b,m;
    a=1;
    b=2;
    printf("a=%d b=%d\\n",a,b);
    m=a;
    a=b;
    b=m;
    printf("a=%d b=%d\\n",a,b);
    return 0;

运行结果：

我们再用函数来实现a,b的交换

#include<stdio.h>
void swap(int a,int b)
    int m;
    m=a;
    a=b;
    b=m;

int main()
    int a,b,m;
    a=1;
    b=2;
    printf("a=%d b=%d\\n",a,b);
    swap(a,b);
    printf("a=%d b=%d\\n",a,b);
    return 0;

运行结果：（我们可以看出a,b并没有交换，这是怎么回事呢？）

原因：虽然swap函数和主函数中都是变量a,b，但是这两个函数中的a,b变量相互独立。无论swap函数中的变量a,b怎么变化。都不会影响主函数中的变量a,b。

七.不同函数的变量是相互独立的

• 函数内声明的变量为局部变量
• 不同函数内的局部变量相互独立
• 一个局部变量在另一个函数中使用，可以把它当作一个参数，传递它的值到另一个函数中

#include<stdio.h>
void func() 
    int a = 100;
    printf("a=%d in func\\n", a);

int main() 
    int a = 0;
    printf("a=%d in main\\n", a);
    func();
    printf("a=%d in main\\n", a);
    return 0;

运行结果：

八.函数递归

#include<stdio.h>
int func(int a) 
    if (a <= 10) 
        printf("%d\\n", a);
        func(a + 1);
    
    else 
        return 0;

int main() 
    func(1);
    return 0;

运行结果：

#include<stdio.h>
int func(int a) 
    if (a <= 10) 
        printf("before %d\\n", a);
        func(a + 1);
        printf("after %d\\n", a);
    
    else
        return 0;

int main() 
    func(1);
    return 0;

运行结果：（为什么会出现先打印完before %d再打印after %d的结果呢？大家可以在评论区留下自己的想法。）

1.递归计算阶乘

一个正整数的阶乘（factorial）是所有小于及等于该数的​​正整数​​的​​积​​​，并且0的阶乘为1。自然数n的阶乘写作n!。亦即n!=1×2×3×...×(n-1)×n。阶乘亦可以​​​​递归​​​方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n。

#include<stdio.h>
int f(int n) 
    if (n==0||n==1) 
        return 1;
    
    return n * f(n - 1);

int main() 
    int n,sum;
    printf("请输入n的值：\\n");
    scanf("%d", &n);
    sum = f(n);
    printf("n!=%d", sum);
    return 0;

运行结果：

九.<math.h>库函数

函数原型：float fabs(float x)
功能：求浮点数x的绝对值

函数原型：int abs(int x)
功能：求整数x的绝对值

函数原型：float acos(float x)
功能：求x（弧度表示）的反余弦值

函数原型：float asin(float x)
功能：求x（弧度表示）的反正弦值

函数原型：float atan(float x)
功能：求x（弧度表示）的反正切值

函数原型：float atan2(float y, float x)
功能：求y/x（弧度表示）的反正切值

函数原型：float ceil(float x)
功能：求不小于x的最小整数

函数原型：float cos(float x)
功能：求x（弧度表示）的余弦值

函数原型：float cosh(float x)
功能：求x（弧度表示）的余弦值

函数原型：float cosh(float x)
功能：求x的双曲余弦值

函数原型：float exp(float x)
功能：求e的x次幂

函数原型：float floor(float x)
功能：求不大于x的最大整数

函数原型：float fmod(float x, float y)
功能：计算x/y的余数

函数原型：float frexp(float x, int *exp)
功能：把浮点数x分解成尾数和指数

函数原型：float ldexp(float x, int exp)
功能：返回x*2^exp的值

函数原型：float modf(float num, float *i)
功能：将浮点数num分解成整数部分和小数部分

函数原型：float hypot(float x, float y)
功能：对于给定的直角三角形的两个直角边，求其斜边的长度

函数原型：float log(float x)
功能：计算x的自然对数

函数原型：float log10(float x)
功能：计算x的常用对数

函数原型：float pow(float x, float y)
功能：计算x的y次幂

函数原型：float pow10(float x)
功能：计算10的x次幂

函数原型：计算10的x次幂
功能：计算x（弧度表示）的正弦值

函数原型：float sinh(float x)
功能：计算x（弧度表示）的双曲正弦值

函数原型：float sqrt(float x)
功能：计算x的平方根

函数原型：float tan(float x);
功能：计算x（弧度表示）的正切值

函数原型：float tanh(float x)
功能：求x的双曲正切值