C语言基础（一）——函数和数组

C语言基础（一）——函数和数组
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导图

1、函数

函数：一块代码，接收零个或多个参数，进行一些操作并返回零个或一个值。

• 函数的定义：

  • 函数头：格式为 返回类型 函数名(参数列表)。
    • 返回类型，void表示没有返回值。
    • 函数名，调用函数时使用的名称。
    • 参数列表：参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2 。
    • 即使没有参数列表，定义和调用函数时也要加 圆括号 ( ) 。
  • 函数体

• 函数的调用：

  • 格式：函数名(参数值)。
  • 圆括号 () 起到了表示函数调用的作用。
  • 如果有参数，则需要给出正确的数量和顺序。这些值会被按照顺序依次用来初始化函数中的参数。
  • 函数知道每次是哪里调用它，会返回调用它的下一步。

• 函数的返回：

  • 格式：return;或return 表达式; 。

  • return 停止函数的执行，并送回一个值。

  • 这个返回的值可以赋值给变量，也可以再传递给函数。

  • 一个函数中可以有多个 return 。

  • 返回类型为 void 的不能使用带值的 return，也可以不使用return 。

  • 如果函数有返回值，必须使用带值的 return。

• 函数的先后关系：

  • 函数的定义要在调用之前，因为C编译器自上而下顺序执行。
  • 也可以先将函数头放在调用之前，以分号结尾，称为函数的原型声明。
  • 函数的原型声明和函数定义的函数头必须一致。
  • 函数原型告诉编译器函数的名称、返回类型和参数类型。
  • 函数原型中参数可以只写类型，不写名称。也可以名称不一致。

• 参数传递：

  • 可以传递给函数的值时表达式的结果，包括字面量、变量、函数返回值和计算的结果。
  • 如果传入的参数与函数定义的参数类型不同，会发生自动类型转换（C++/Java不会）。
  • C语言在调用函数时，永远只能传值给函数。
  • 每个函数每次运行时有自己的变量空间，参数也位于这个独立的空间中，和其他函数没有关系。

• 本地变量（局部变量）：

  • 函数的每次运行，就产生了一个独立的变量空间，在这个空间中的变量，是函数的这次运行所独有的，称作本地变量
  • 定义在函数内部的变量就是本地变量，参数列表中的参数也是本地变量。
  • 对于本地变量，其生存期和作用域都是，变量所存在的大括号内——块。
    • 生存期：什么时候这个变量开始出现了，到什么时候它消亡了；
    • 作用域：在（代码的）什么范围内可以访问这个变量（这个变量可以起作用）。
  • 本地变量是定义在块内的。
    • 它可以是定义在函数的块内，也可以定义在语句的块内，甚至可以随便拉一对大括号来定义变量（代码块）。
    • 程序运行进入这个块之前，其中的变量不存在，离开这个块，其中的变量就消失了。
    • 块外定义的变量，在块内仍然有效。
    • 如果块内定义了与块外同名的变量，则块内的变量会覆盖块外的变量。
  • 本地变量不会被默认初始化，参数在进入函数时会被初始化。

• 函数的其他问题：

  • 函数如果没有参数，参数列表应写 void ，不写参数表示的是不确定会传入怎样的参数。
  • C语言不允许函数的嵌套定义。
  • main 函数如果确定没有参数，可以写参数 void 。
  • main 函数的 return 0 是有意义的，表示程序运行正常。

2、数组

数组是一种容器，用来盛放数据。

• 数组的特点：

  • 其中所有的元素具有相同的数据类型；
  • 一旦创建，不能改变大小；
  • 数组中的元素在内存中是连续依次排列的。

• 数组的定义：

  • 定义格式：元素类型 变量名称[元素数量]。
  • 元素数量必须是整数，C99之前元素数量必须是字面量。

• 数组的索引：

  • 数组的每个单元就是数组类型的一个变量；

  • 使用数组时放在 [ ] 中的数字叫做下标或索引，下标从0开始计数，到数组的规模减一；

  • 索引格式：数组名称[索引值]；

  • 数组索引可以出现在赋值的左边或右边，称为左值或右值。

  • 编译器不会检查数组下标越界，需要在程序中保证数组下标不会越界。

• 数组的初始化：

  • 在数组使用前，对数组中每个单元赋初值。
  • 数组的集成初始化：元素类型 变量名称[]={数组中的值}。
  • 数组的大小就等于集成初始化在的值的个数。
  • 如果int a[10]={2}，表示第一个元素是2，其他元素是0。
  • 在C99中，可以使用定位初始化int a[10]={[1]=2, 4}，表示索引为1的元素为2，索引为2的元素为4，也可以不指定数组大小10，会根据所指定的最大索引创建。

• 数组的大小：

  • sizeof(数组名)得到的是数组中所占据的字节数。
  • 获取数组的大小：sizeof(a)/sizeof(a[0])。

• 数组的整体赋值：

  • 不能直接赋值，只能通过遍历数组。

• 数组作为函数参数：

  • 函数头中的参数：元素类型 数组名[]。
  • 不能再使用 sizeof 函数计算数组元素个数。
  • 必须再用另一个参数传入数组的大小。

• 二维数组：

  • 定义格式：元素类型 数组名[m][n]，可以理解为m行n列的矩阵。
  • 列数n必须给出，行数m可以由编译器数出。
  • 每行一个大括号 {} ，用逗号分隔。也可以没有大括号按序排列。
  • 如果省略则表示补零，也可以用定位初始化。

• 数组的例子：找出小于某个数的所有素数。

  #include <stdio.h>
  
  int isPrime(int x, int knownPrime[], int length){
  	int res = 1;
  	int i;
  	for(i=0; i<length; i++){
  		if(x % knownPrime[i] == 0){
  			res = 0;
  			break;
  		}
  	}
  	return res;
  } 
  
  int main(void){
  	const int number = 30;
  	int logPrime[30] = {2};
  	int count = 1;
  	int i = 3;
  	while(number > count){
  		if(isPrime(i, logPrime, count)){
  			logPrime[count++] = i;
  		}
  		i++;
  	}
  	int j;
  	for(j=0; j<number; j++){
  		printf("%d", logPrime[j]);
  		printf("\t");
  	}
  }
  

参考：C语言程序设计（浙江大学）：https://www.bilibili.com/video/av15267247
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