【C语言】04-函数

说明：这个C语言专题，是学习iOS开发的前奏。也为了让有面向对象语言开发经验的程序员，能够快速上手C语言。如果你还没有编程经验，或者对C语言、iOS开发不感兴趣，请忽略

一、函数的分类

前面已经说过，C语言中的函数就是面向对象中的"方法"，C语言的函数可以大概分为3类：

1.主函数，也就是main函数。每个程序中只能有一个、也必须有一个主函数。无论主函数写在什么位置，C程序总是从主函数开始执行

2.开发人员自定义的函数，可有可无，数目不限

3.C语言提供的库函数，例如stdio.h中的输出函数printf()和输入函数scanf()

 

二、函数的声明和定义

虽说C中的函数类似于Java中的方法，但在使用上还是有区别的。

1.在Java中，每个方法的定义顺序没有限制，在前面定义的方法内部可以调用后面定义的方法

public void test() {
     int c = sum(1, 4);
 }
 
 public int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }

第1行定义的test方法可以调用在第5行定义的sum方法

 

2.在标准C语言中，函数的定义顺序是有讲究的，默认情况下，只有后面定义的函数才可以调用前面定义过的函数

int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }
 
 int main()
 {
     int c = sum(1, 4);
     return 0;
 }

第5行定义的main函数调用了第1行的sum函数，这是合法的。如果调换下sum函数和main函数的顺序，在标准的C编译器环境下是不合法的(不过在Xcode中只是警告，Xcode中用的是GCC编译器)

 

3.如果想把其他函数的定义写在main函数后面，而且main函数能正常调用这些函数，那就必须在main函数前面作一下函数的声明

// 只是做个函数声明，并不用实现
 int sum(int a, int b);
 
 int main()
 {
     int c = sum(1, 4);
     return 0;
 }
 
 // 函数的定义(实现)
 int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }

我们在第2行做了sum函数的声明，然后在第6行(main函数中)就可以正常调用sum函数了。

函数的声明格式：

返回值类型  函数名 (参数1, 参数2, ...)

可以省略参数名称，比如上面的sum函数声明可以写成这样：

int sum(int, int);

只要你在main函数前面声明过一个函数，main函数就知道这个函数的存在，就可以调用这个函数。究竟这个函数是做什么用，还要看函数的定义。如果只有函数的声明，而没有函数的定义，那么程序将会在链接时出错。

 

4.在大型的C程序中，为了分模块进行开发，一般会将函数的声明和定义(即实现)分别放在2个文件中，函数声明放在.h头文件中，函数定义放在.c源文件中

下面我们将sum函数的声明和定义分别放在sum.h和sum.c中

sum.h文件

 

sum.c文件

 

然后在main.c中包含sum.h即可使用sum函数

其实sum.h和sum.c的文件名不一样要相同，可以随便写，只要文件名是合法的

运行步骤分析：

1> 在编译之前，预编译器会将sum.h文件中的内容拷贝到main.c中

2> 接着编译main.c和sum.c两个源文件，生成目标文件main.obj和sum.obj，这2个文件是不能被单独执行的，原因很简单：

* sum.obj中不存在main函数，肯定不可以被执行

* main.obj中虽然有main函数，但是它在main函数中调用了一个sum函数，而sum函数的定义却存在于sum.obj中，因此main.obj依赖于sum.obj

3> 把main.obj、sum.obj链接在一起，生成可执行文件

4> 运行程序

 

说到这里，有人可能有疑惑：可不可以在main.c中包含sum.c文件，不要sum.h文件了？

大家都知道#include的功能是拷贝内容，因此上面的代码等效于：

这么一看，语法上是绝对没有问题的，但是绝对运行不起来，在链接时会出错。原因：编译器会编译所有的.c源文件，这里包括main.c、sum.c，编译成功后生成sum.obj、main.obj文件，当链接这两个文件时链接器会发现sum.obj和main.obj里面都有sum函数的定义，于是报"标识符重复"的错误。

 

有人可能觉得分出sum.h和sum.c文件的这种做法好傻B，好端端多出2个文件，你把所有的东西都写到main.c不就可以了么？

• 没错，整个C程序的代码是可以都写在main.c中。但是，如果项目做得很大，你可以想象得到，main.c这个文件会有多么庞大，会严重降低开发和调试效率。
• 要想出色地完成一个大项目，需要一个团队的合作，不是一个人就可以搞的定的。如果把所有的代码都写在main.c中，那就导致代码冲突，因为整个团队的开发人员都在修改main.c文件，张三修改的代码很有可能会抹掉李四之前添加的代码。
• 正常的模式应该是这样：假设张三负责编写main函数，李四负责编写一系列的自定义函数，张三需要用到李四编写的某个函数，怎么办呢？李四可以将所有的函数声明在一个.h文件中，比如lisi.h，然后张三在他自己的代码中包含lisi.h文件，接着就可以调用lisi.h中声明的函数了，而李四呢，可以独立地在另外一个文件中(比如lisi.c)编写函数的定义，实现那些在lisi.h中声明的函数。这样子，张三和李四就可以相互协作、不会冲突。

 

三、函数的形参和实参

在定义函数时，函数名后面的()中定义的变量称为形式参数(形参)；在调用函数时传入的值称为实际参数(实参)。

// b是test函数的形参(形式参数)
void test(int b) 
{
    b = 9; // 改变了形参b的值
}

int main()
{
    int a = 10;
    printf("函数调用前的a：%d\n", a);
    
    test(a); // a是test函数的实参(实际参数)

    printf("函数调用后的a：%d", a);
    return 0;
}

如果是基本数据类型作为函数的形参，那是简单的值传递，将实参a的值赋值给了形参b，相当于

int a = 10;
int b = a;
b = 9;

a和b是分别有着不同内存地址的2个变量，因此改变了形参b的值，并不会影响实参a的值。

上述代码的输出结果为：