一篇文章玩转C语言函数语法，领悟函数的用法效率

Posted 2021-09-08 敲键盘的钢琴家

这里写目录标题

• • 函数
  • 函数是什么？
  • C语言的函数分类
  • 库函数
  • 自定义函数
  • 函数的参数
  • 函数的调用
  • 函数的嵌套调用和链式访问
  • 函数的定义和声明

函数

本章主要掌握函数的基本使用和递归

• 函数是什么
• 库函数
• 自定义函数
• 函数参数
• 函数调用
• 函数的嵌套调用和链式访问
• 函数的声明和定义
• 函数递归

函数是什么？

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。
• 函数的基本信息：函数名、参数、返回类型。

C语言的函数分类

在C语言中函数主要分为两类，一类是库函数，一类是自定义函数。下面我们分别来看俩种不同类型的函数。

库函数

• 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。

• 注意：在使用库函数时一定要引对应的头文件。
• C语言常见的库函数：
  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
• 库函数实例：
  1、

strcpy //字符串拷贝函数
char *strcpy(char *destination,char *source)
把source指向的字符串拷贝放到destination空间
里面去，包含结束的空字符。注意：目标空间要保
持足够大的空间。返回目标空间的起始地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
    char arr1[20]="xxxxxxxxx";//目标空间够大
    char arr2[]="sunjiaao";
    strcpy(arr1,arr2);
    printf("%s",arr1);
}

2、

memset//内存设置函数
void *memset(void *ptr,int value,size_t num)
把ptr指向空间的前num个字节的内容填充成value
值。以一个字节为单位进行填充
#include<stdio.h>
int main()
{
    char arr[]="hello sun";
    char *ret=memset(arr,'x',5);
    printf("%s\\n",ret);
}

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：

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

• 求最大值的函数例子

void Swap1(int x,int y)
{
    int z=0;
    z=x;
    x=y;
    y=z;
}
void Swap2(int *px,int *py)
{
    int z=0;
    z=*px;
    *px=*py;
    *py=z;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=10;
    int b=20;
    printf("交换前:%d %d\\n",a,b);
    Swap1(a,b);
//Swap无法完成交换
//因为实参a和b，传给形参x，y的时候，形参是实参的一份临时拷贝
//改变形参变量x，y，是不会影响实参a和b
    printf("交换后:%d %d\\n",a,b);
    Swap(&a,&b);
    return 0;
}

Swap1函数的逻辑解释：

x,y空间是独立于a,b空间的，即改变函数Swap中x，y的值不会间接影响主函数中a，b的值。

Swap2函数的逻辑解释：

px和py拿到的是a，b的地址，即可以间接操纵a，b的值。

函数的参数

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。

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。

上面Swap1和Swap2函数中的参数x，y，px，py都是形式参数。在main函数中传给Swap1的num1，num2和传给Swap2函数的&num1，&num2是实际参数。

关于实参和形参的内存分配：

这里可以看到Swap1函数在调用的时候，x，y拥有自己的空间，同时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。

函数的调用

• 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。

• 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正真的联系，也就是函数内部可以直接操 作函数外部的变量。

函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可有有机的组合的

• 嵌套调用
  在一个函数中调用访问其他的函数来达到目的。

#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;
}

• 链式访问
  把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char arr[20] = "hello";
 int ret = strlen(strcat(arr,"bit"));//将strcat函数的返回值作为参数传给strlen
 printf("%d\\n", ret);
 return 0;
}

函数的定义和声明

函数在使用时必须满足先声明后使用，也不可只声明，不定义。

• 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，无关 紧要。
  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。
• 函数的定义
  函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。

注意：在工程中函数的声明一般在头文件中，定义在定义文件中，便于多人协作，做到一定的对源码的封装和隐藏(使用编译后的静态库，VS中为.lib文件，而没有得到源码)，在引用头文件时不要多次重复引用。