函数的基本使用

函数的基本使用

本章主要掌握函数的基本使用

目录

一.函数是什么

二.C语言中函数的分类

1.库函数

2.自定义函数 

 三.函数的参数

1.实际参数（实参）：

2.形式参数（形参）：

四.函数的调用 （传值调用、传址调用）

传值调用和传址调用 

五.练习题 

六. 函数的嵌套调用和链式访问 

1.函数的嵌套调用

2.函数的链式访问

七. 函数的声明和定义 

一.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。 

二.C语言中函数的分类

1.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。

那怎么学习库函数呢？

这里我们看看：cplusplus - The C++ Resources Network

简单的总结，C语言常用的库函数都有：

• IO函数  （input，output输入 输出函数）
• 字符串操作函数
• 字符操作函数
• 内存操作函数
• 时间/日期函数
• 数学函数
• 其他库函数 

我们要学会参考文档学习库函数，这里我们举几个例子(strlen,strcpy,memset)

strlen

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

这里说明一下

%u - 无符号

strcpy

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr1[20] = {0};//目的地char arr2[] = "hello";//源数据strcpy(arr1,arr2);//把arr2拷贝到arr1printf("%s", arr1);return 0;
}

memset

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr[] = "hello world";memset(arr, 'x', 5);printf("%s", arr);return 0;
}

注： 库函数必须知道的一个秘密就是：使用库函数，必须包含 #include 对应的头文件。 

如何学会使用库函数？ 

不需要全部记住，但要学会使用查询工具

• MSDN(Microsoft Developer Network)
• cplusplus - The C++ Resources Network
• cppreference（英文版）
• cppreference（中文版）

2.自定义函数 

  虽然库函数有很多，但我们需要知道，库函数并不能干所有的事情，所以我们才需要程序员，其实更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。

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

我们举一个例子： 写一个函数可以找出两个整数中的最大值。 

#include<stdio.h>
//设计get_max函数int   get_max(int x, int y)
{return(x > y ? x : y);
}int main(){int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int max = get_max(a, b);printf("%dn", max);return 0;}

我们可以这样理解函数，把它想象成一个工厂 

 三.函数的参数

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。

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。 

四.函数的调用 （传值调用、传址调用）

举个例子： 写一个函数可以交换两个整形变量的内容。

这里我们写成两种版本，一个是错误的版本一个是正确的版本

#include <stdio.h>
//实现成函数，但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y)
{int z = 0;z = x;x = y;y = z;
}
//正确的版本
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Swap1(a, b);printf("Swap1::a = %d b = %dn", a, b);Swap2(&a, &b);printf("Swap2::a = %d num2 = %dn", a, b);return 0;
}

  

由结果可以发现：Swap1并没有达到我们的预期 

                          而Swap2达到了

我们来分析一下原因：Swap1是取值函数，Swap是取址函数

Swap1，我们对它监视，发现实参a,b和形参x,y使用的不是同一个空间

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。

Swap2，传址调用 

        当函数调用的时候，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改变实参 

于是这里我们给出了：

传值调用和传址调用 

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：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。

讲了这么多，让我们来做几道练习，其实大多为做过的题目，只是现在要用函数的方式实现罢了 

五.练习题 

1.写一个函数可以判断一个数是不是素数。

#include<math.h>
#include<stdio.h>
int  is_prime(int n)
{int i = 0;for (i = 2;i <= sqrt(n);i++){if (n%i == 0){return 1;}}return 0;
}
int main()
{int m = 0;scanf("%d", &m);if (m == 1)printf("不是素数n");else if (is_prime(m) == 1)printf("不是素数n");elseprintf("是素数n");return 0;
}

2.写一个函数判断一年是不是闰年 

#include <stdio.h>
int is_leap_year(int n)
{return(n % 4 == 0 && n % 100 != 0 || n % 400 == 0);}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);if (is_leap_year(n) == 1)printf("是闰年n");elseprintf("不是闰年n");}

3. 写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找 

#include<stdio.h>
int binary_search(int arr[], int k, int sz)
{int left = 0;int right = sz - 1;while (left <= right){int mid = (left + right) / 2;if (arr[mid] < k){left = mid + 1;}else if (arr[mid] > k){right = mid - 1;}else{return mid;}}return -1;
}
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int k = 7;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int ret = binary_search(arr, k,sz);if (-1 == ret)printf("找不到n");elseprintf("找到了，下标是%dn", ret);return 0;
}

 这道题目，需要说明的是

 这个语句应该放在 int main主函数内，原因是：

数组arr传给 binary_search函数的时候，其实传递的是arr数组首元素的地址

4. 写一个函数，每调用一次这个函数，就会将 num 的值增加1。 

void add(int *p)
{*p=*p+1;
}int main()
{int num = 0;add(&num);printf("%dn", num);add(&num);printf("%dn", num);add(&num);printf("%dn", num);return 0;
}

注意：这里要传址调用 

六. 函数的嵌套调用和链式访问 

1.函数的嵌套调用

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。例如：

#include <stdio.h>
void new_line()
{printf("hehen");
}
void three_line()
{int i = 0;for(i=0; i<3; i++){new_line();}
}
int main()
{three_line();return 0;
}

函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义。 

void test()
{void test2(){}}

上面的代码就是嵌套定义了，是错误的。 

2.函数的链式访问

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()
{printf("%dn", strlen("abc"));return 0;
}

 如这里就是把strlen函数的返回值作为printf函数的参数

 其实就相当于是

int len = strlen("abc");
printf("%dn", len); 

接下来我们看这样一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));//结果是啥？//注：printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数return 0;
}

那么结果为什么是这个呢？

我们先在msdn了解一下printf函数的特点 

   所以，这里先是打印了43，是打印了2个字符，这时函数的返回值是字符的个数2，由于这一次只打印了一个2，是一个字符，所以下次函数的返回值是1。 

七. 函数的声明和定义 

1.函数声明

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。

2.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。

如果我们把函数的定义写在了int main函数的后面，那么在int main 之前必须要进行函数的声明

一般来说，我们把函数的声明和函数的定义放在不同的文件中 

例如，我们把函数的声明放在test.h文件中

           把函数的定义放在test.c文件中

但这时在test.c文件中头文件我们要引            #include "test.h"

这种写法时比较推荐的，比如以后进了公司，公司写代码，是不会把所有的代码都放在test.c中的。

函数的递归将在下一篇文章具体讲。