函数
定义
- 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。
意义
- 函数为计算的分装提供了一种非常简便的方法,使用函数时便无需考虑函数是如何实现的,只需知道函数有什么功能。在编写程序时,可以基于函数进一步构造程序,而无需重新编写一些代码,并且会使整个程序结构更加清晰,降低了修改程序的难度。
函数的声明与定义函数定义
- 是指函数的具体实现,交待函数的功能实现。
- 函数的定义可以以任意次序出现在一个源文件或多个源文件中,但同一函数不能分割存放于多个文件中。
函数定义的一般形式
返回值类型 函数名(0个或多个参数声明)
{
语句项
}
返回值:
函数的返回值与返回值类型有关。当返回值类型为 void 时,函数无返回值。返回值类型不为 void时,需为函数设置 return语句,return语句后面可以跟任何表达式,形式为:
return 表达式;
- 当函数运行到return语句时,函数便结束运行。诺函数没有返回值,则当函数运行到右花括号时,函数结束。
- 如果函数内部存在分支结构,切记在所有分支结束时,都存在有效的return语句。
举一个例子
两整数大小比较
int get_max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
int main()
{
int num1 = 10;
int num2 = 20;
int max = get_max(num1, num2);
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}
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
函数声明的一般形式
返回值类型 函数名(0个或多个参数声明);
不过参数名可以省略
以两整数大小比较为例子
可以写成这样
int get_max(int x, int y);
也可以省去参数名
int get_max(int ,int );
函数的参数
函数的参数是函数非常重要的组成成分,但也并非所有函数都有参数,就像定义中说的
返回值类型 函数名(0个或多个参数声明)
{
语句项
}
当不许要像函数传输数据时,便无需为函数设置参数
举一个例子:
#include<stdio.h>
void F()
{
printf("haha\n");
printf("haha\n");
printf("haha\n");
printf("haha\n");
}
int main()
{
F();
return 0;
}
但大部分函数还是需要参数的,函数通过参数来接受调用函数时传入的数据的。
实参与形参
- 在c语言中,所有的函数参数都是通过值来传递的。也就是说,只是将原来变量中存放的数据拷贝一份存放到函数中临时变量中。(函数中的变量在函数执行完毕后将销毁,故而函数中的变量被称为临时变量)
- 函数本身不能直接修改主函数中变量的值,只能修改函数中的临时变量中存储的拷贝。
- 主函数中变量存储的数据称作实参(实际参数)
- 函数中存储的数据称作形参(形式参数)
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
举一个例子
#include<stdio.h>
int Add(int x1, int x2)
{
return x1 + x2;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d%d",&a,&b);
Add(a, b);
return 0;
}
查看一下a b x1 x2 四个变量的地址,便能发现a与x1的地址,b与x2的地址并不相同。
在Add函数被调用时 x1 ,x2 先拥有自己的空间,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。
传值与传址
就像上文中提到的,c语言中所有的函数参数都是通过值传递的。因只是将实参中的数据拷贝一份传给了形参,所以函数无法直接修改主函数中形参的数据。但有些函数时需要修改实参中的数据,比如
例:通过函数交换两个整形变量的内容
#include<stdio.h>
void Swap(int px, int py)
{
int tmp = 0;
tmp = px;
px = py;
py = tmp;
}
int main()
{
int num1 = 1;
int num2 = 2;
printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
Swap(num1, num2);
printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
return 0;
}
这样交换只是改变了形参中的数据,并没有改变实参。无法达到预期的结果。
虽然函数无法直接修改主函数中的数据,但可以通过指针间接修改。
在c语言中,所有的函数参数都是通过值来传递的。可以通过传递地址来达到修改实参中的数据。
#include<stdio.h>
void Swap(int* px, int* py)
{
int tmp = 0;
tmp = *px;
*px = *py;
*py = tmp;
}
int main()
{
int num1 = 1;
int num2 = 2;
printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
Swap(&num1, &num2);
printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
return 0;
}
成功交换
函数的两种类型
库函数
在c语言中,想要函数解决一个问题,必然需要先创造一个函数。而有些功能是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。
在使用库函数时,必须包含 #include 对应的头文件。
以printf()函数为例子,printf是 stdio.h 中的库函数
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("haha");
return 0;
}
自定义函数
当然并不是所有函数都是通用的,在编程时总会遇到一些问题需要自己创造函数解决,在上文中已经介绍了如何创造一个函数。
特殊的函数调用
嵌套调用
一个函数中调用另外一个函数
举个例子
#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;
}
three_line()中调用new_line函数
链式访问
将一个函数的返回值作为另外一个函数的参数
举个例子
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
//注:printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
return 0;
}