【零基础学习iOS开发】【02-C语言】10-函数
前面已经讲完了C语言中的基本语句和基本运算了，这讲呢，介绍C语言中的重头戏---函数。其实函数这个概念，在大部分高级语言中都是非常重要的，我也已经在《第一个C语言程序》一讲中对函数作了一个简单介绍。
一、基本概念
1.什么是函数
任何一个C语言程序都是由一个或者多个程序段（小程序）构成的，每个程序段都有自己的功能，我们一般称这些程序段为“函数”。所以，你可以说C语言程序是由函数构成的。
比如你用C语言编写了一个MP3播放器程序，那么它的程序结构如下图所示：
- 从上图可以看出：函数就是用来实现某个功能的程序段，每一个函数都有自己的功能。因此，你应该把实现某个功能所需的代码都写在函数中。比如，有个函数的功能是播放MP3，那么播放MP3的代码都应该写到这个函数中。
- 当调用（执行）一个函数时，计算机就会按顺序执行函数中的所有代码，从而展示函数所实现的功能。
2.函数名
一般来说，我们会将不同的功能交给不同的函数去实现。比如，将暂停播放MP3的代码写到一个函数中，将停止播放MP3的代码写到另一个函数中。因此，一个C程序中可能会有很多的函数。为了方便调用和区分这些函数，我们需要为每一个函数都起一个唯一的名称，函数的命名必须按照标识符命名规则。利用函数名就可以调用到对应的函数。
二、函数的定义
1.任何一个函数在使用之前都必须进行定义
定义函数的目的就是为了写清楚你这个函数是干啥用的，里面包含了哪些代码。函数的定义格式如下：
1 返回值类型 函数名(形式参数列表) 2 { 3 函数体 4 }
2.举例
比如定义一个函数用来计算两个整数的和。那么可以写成下面这样：
1 #include <stdio.h> 2 3 int sum(int a, int b) 4 { 5 int c = a + b; 6 return c; 7 } 8 9 int main() 10 { 11 int d = sum(10, 11); 12 13 printf("d is %d", d); 14 return 0; 15 }
- 分别在第3行、第9行定义了sum函数、main函数，其中sum函数的作用是计算两个整数的和。
- 函数定义好后，并不会马上执行函数内部的代码，要有人调用它才会执行内部的代码。就好像你的手机虽然有打电话的功能，但是只有按了拨号键，才会执行打电话的功能。
- 程序运行时就会先调用main函数，按顺序执行第11~14行代码，因为main函数是程序的入口
- 第11行的sum(10, 11)是调用sum函数，sum函数被调用了，就会分配存储空间给形式参数列表中的所有参数，也就是第3行中的变量a和变量b，它们都是“形式参数”
- 第11行中的10、11称为“实际参数”，它们将分别赋值给变量a、变量b，也就是相当于
1 int a = 10; 2 int b = 11;
- 既然调用了sum函数，就会按顺序执行sum函数中的代码，也就是第5~6行代码。
- 第5行将a+b的值21赋值给了变量c，第6行使用return关键字将变量c返回给了函数调用者，也是说，第11行sum(10, 11)的值是21。那么变量d的值就是21。
- 第13行的输出结果为：
d is 21
- 第3~7行中的变量a、b、c都只有在调用sum函数时，才会分配存储空间，当sum函数执行完毕后，变量a、b、c就会被释放存储空间。因此，它们的作用域仅限于sum函数内部。
- 第3行sum左边的int称为“返回值类型”，第6行return关键字后面跟着的数值称为“返回值”，因此第6行的变量c就是返回值，返回值的数据类型应该跟“返回值类型”保持一致。
三、形式参数和实际参数
1.基本概念
1> 形式参数：在定义函数时，函数名后面的小括号()中定义的变量称为形式参数，简称形参
2> 实际参数：在调用函数时传入的值称为实际参数，简称实参
2.调用函数时传递的实参个数 必须和 函数的形参个数必须保持一致
1 int sum(int a, int b, int c) 2 { 3 return a + b + c; 4 } 5 6 int main() 7 { 8 sum(10, 9, 7); 9 return 0; 10 }
第1行中sum函数中有3个形参，因此在第8行调用sum函数时，需要传入3个实参
3.当使用基本数据类型（char、int、float等）作为实参时，实参和形参之间只是值传递，修改形参的值并不影响到实参
1 #include <stdio.h> 2 3 int test(char a) 4 { 5 a = 10; 6 7 return 0; 8 } 9 10 int main() 11 { 12 char b = 5; 13 14 test(b); 15 16 printf("b的值是%d", b); 17 18 return 0; 19 }
- 在第3行定义了test函数，只有一个形参a
- 在第14行调用了test函数，接着就会分配内存给变量a。这里将变量b当做实参，那么变量b的值将传递给变量a。这个时候，内存中大致如下图所示：
（其实在内存中存储的是二进制数据，这里我写成10进制是为了直观性）
- 执行完第5行代码后，变量a的值变成了10，但是变量b的值依然是5
- 第16行代码的输出结果是：
b的值是5
因此，在函数内部修改了形参的值，并不会影响到外面的实参。
4.函数可以没有形参
定义一个函数时是可以没有形参的，比如下面的函数
1 #include <stdio.h> 2 3 int test() 4 { 5 printf("调用了test函数"); 6 return 0; 7 } 8 9 int main() 10 { 11 test(); 12 return 0; 13 }
- 在第3行定义了test函数，可以发现，它的形参列表是空的，也就是没有形参
- 那么在第11行调用test函数时，就不用传递任何实参
- 其实，第9行定义的main函数也是没有形参的
四、返回值类型
1.返回值就是函数调用完后，返回给函数调用者的结果，用return关键字进行返回。定义函数时，要指明函数的返回值类型
1 double pi() 2 { 3 return 3.4; 4 } 5 6 int main() 7 { 8 double a = pi(); 9 return 0; 10 }
- 第1行定义了一个pi函数，返回值类型是double，因此用return返回的数值应该是double类型的，这里返回的是3.14
- 第8行pi函数调用完毕后，函数调用者得到的值就是3.14，因此，变量a的值是3.14
2.一个函数可以没有返回值，如果没有返回值，应该用void表示返回值类型
1 #include <stdio.h> 2 3 void test() 4 { 5 printf("调用了test函数"); 6 return; 7 } 8 9 int main() 10 { 11 test(); 12 return 0; 13 }
- 在第3行定义了一个test函数，它是没有返回值的，所以第6行的return后面没有跟上任何数值
- 在第11行调用了test函数
3.如果一个函数没有返回值，最后面的return语句可以省略
所以，上面的test函数可以简化成：
1 void test() 2 { 3 printf("调用了test函数"); 4 }
4.如果一个函数没有明确写出返回值类型，那么代表这个函数的返回值类型是int
1 sum(int a, int b) 2 { 3 return a + b; 4 }
可以看到，第1行定义的sum函数没有明确写出返回值类型，那么这个sum函数的返回值类型就是int。因此，第3行return后面跟随的是int类型数据
五、return
1.return语句可以在函数内部返回一个值给函数调用者
1 int sum(int a, int b) 2 { 3 return a + b; 4 } 5 6 int main() 7 { 8 int c = sum(5, 8); 9 return 0; 10 }
第3行使用了return语句，将a+b的值返回给了函数调用者，因此第8行变量c的值是13
2.一个函数内部可以多次使用return语句，使用了return语句后，函数就会马上停止执行，return语句后面的代码就不再被执行
1 int max(int a, int b) 2 { 3 if (a>b) 4 { 5 return a; 6 } 7 8 return b; 9 }
- 这个max函数可以用来求出两个整数中的最大值
- 如果a大于b，就执行第5行代码，直接将a返回，函数就会停止执行。也就是说，后面的第8行代码就不会被执行
- 如果a不大于b，就执行第8行代码，将b返回
六、函数定义的注意
1.函数名不能重复
默认情况下，函数的名字必须唯一。下面的写法是错误的：
1 void test(int a) 2 { 3 4 } 5 6 int test() 7 { 8 return 10; 9 }
第1、6行定义的函数的名称都是test，编译器会直接报错
2.每一个函数都应该独立定义，不能嵌套定义
下面的写法是错误的：
1 int main() 2 { 3 void test() 4 { 5 6 } 7 8 return 0; 9 }
在第3行把test函数定义在了main函数内部，这是错误的写法
七、常见函数
1.main函数
从第一个C语言程序开始，就认识了这个main函数。main函数是整个C程序的入口，有了main函数，C程序才能运行成功，而且整个C程序中只能有一个main函数。
main函数的简单定义如下：
1 int main() 2 { 3 4 return 0; 5 }
它可以没有形式参数，返回值是int类型。它的返回值用于说明程序的退出状态：如果返回0，则代表程序正常退出，否则代表程序异常退出
2.printf函数
你可能已经注意到，平时一直在使用的printf其实也是一个函数，这是系统自带的函数
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 6 printf("我要学习iOS开发"); 7 8 return 0; 9 }
- 在第6行调用了printf函数，传入的参数是一个字符串常量："我要学习iOS开发"
- printf函数的作用是在屏幕上输出内容
- 注意第1行代码，如果你使用了printf函数，就要加上这一句，至于原因，会在后面的章节详细介绍
