C语言 函数

C语言 函数

函数分类

C 程序是由函数组成的，我们写的代码都是由主函数 main()开始执行的。函数是 C 程序的基本模块，是用于完成特定任务的程序代码单元。

从函数定义的角度看，函数可分为系统函数和用户定义函数两种：

• 系统函数，即库函数：这是由编译系统提供的，用户不必自己定义这些函数，可以直接使用它们，如我们常用的打印函数printf()。
• 用户定义函数：用以解决用户的专门需要。

函数的作用

• 函数的使用可以省去重复代码的编写，降低代码重复率
• 函数可以让程序更加模块化，从而有利于程序的阅读，修改和完善

函数定义

一、函数定义格式

返回类型 函数名(形式参数列表)
{
　　数据定义部分;
　　执行语句部分;
}

二、函数名字、形参、函数体、返回值

1、函数名
理论上是可以随意起名字，最好起的名字见名知意，应该让用户看到这个函数名字就知道这个函数的功能。注意，函数名的后面有个圆换号()，代表这个为函数，不是普通的变量名。

2、形参列表
a.在定义函数时指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元，因此称它们是形式参数或虚拟参数，简称形参，表示它们并不是实际存在的数据，所以，形参里的变量不能赋值。

void max(int a = 10, int b = 20) // error, 形参不能赋值
{
}

b.在定义函数时指定的形参，必须是，类型+变量的形式：

//1: right, 类型+变量
void max(int a, int b)
{
}
 
//2: error, 只有类型，没有变量
void max(int, int)
{
}
 
//3: error, 只有变量，没有类型
int a, int b;
void max(a, b)
{
}

c.在定义函数时指定的形参，可有可无，根据函数的需要来设计，如果没有形参，圆括号内容为空，或写一个void关键字：

// 没形参， 圆括号内容为空
void max()
{
}
 
// 没形参， 圆括号内容为void关键字
void max(void)
{
}

3、函数体
花括号{ }里的内容即为函数体的内容，这里为函数功能实现的过程，这和以前的写代码没太大区别，以前我们把代码写在main()函数里，现在只是把这些写到别的函数里。

4、返回值
函数的返回值是通过函数中的return语句获得的，return后面的值也可以是一个表达式。不能一次返回多个，可以返回数组。

a.尽量保证return语句中表达式的值和函数返回类型是同一类型。

int max() // 函数的返回值为int类型
{
       int a = 10;
       return a;// 返回值a为int类型，函数返回类型也是int，匹配
}

b.如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数返回类型为准，即函数返回类型决定返回值的类型。对数值型数据，可以自动进行类型转换。

double max() // 函数的返回值为double类型
{
       int a = 10;
       return a;// 返回值a为int类型，它会转为double类型再返回
}

注意：如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，而它又无法自动进行类型转换，程序则会报错。

c.return语句的另一个作用为中断return所在的执行函数，类似于break中断循环、switch语句一样。

{
       return 1;// 执行到，函数已经被中断，所以下面的return 2无法被执行到
       return 2;// 没有执行
}

d.如果函数带返回值，return后面必须跟着一个值，如果函数没有返回值，函数名字的前面必须写一个void关键字，这时候，我们写代码时也可以通过return中断函数(也可以不用)，只是这时，return后面不带内容( 分号“；”除外)。

void max()// 最好要有void关键字
{
       return; // 中断函数，这个可有可无
}

函数调用

定义函数后，我们需要调用此函数才能执行到这个函数里的代码段。这和main()函数不一样，main()为编译器设定好自动调用的主函数，无需人为调用，我们都是在main()函数里调用别的函数，一个 C 程序里有且只有一个main()函数。

形参和实参

• 1、形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。
• 2、实参出现在主调函数中，进入被调函数后，实参也不能使用。
• 3、实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。
• 4、在调用函数时，编译系统临时给形参分配存储单元。调用结束后，形参单元被释放。
• 5、实参单元与形参单元是不同的单元。调用结束后，形参单元被释放，函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。实参单元仍保留并维持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数中实参的值。

函数样式

一、无参函数调用

如果是调用无参函数，则不能加上“实参”，但括号不能省略。

// 函数的定义
void test()
{
}
 
int main()
{
       // 函数的调用
       test();     // right, 圆括号()不能省略
       test(250); // error, 函数定义时没有参数
 
return 0;
}

二、有参函数调用

1、如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开。

// 函数的定义
void test(int a, int b)
{
}
 
int main()
{
       int p = 10, q = 20;
       test(p, q);      // 函数的调用
 
       return 0;
}

2、实参与形参的个数应相等，类型应匹配(相同或赋值兼容)。实参与形参按顺序对应，一对一地传递数据。

3、实参可以是常量、变量或表达式，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。所以，这里的变量是在圆括号( )外面定义好、赋好值的变量。

// 函数的定义
void test(int a, int b)
{
}
 
int main()
{
       // 函数的调用
       int p = 10, q = 20;
       test(p, q);      // right
       test(11, 30 - 10); // right
 
       test(int a, int b); // error, 不应该在圆括号里定义变量
 
       return 0;
}

三、函数返回值

1、如果函数定义没有返回值，函数调用时不能写void关键字，调用函数时也不能接收函数的返回值。

// 函数的定义
void test()
{
}
 
int main()
{
       // 函数的调用
       test(); // right
       void test(); // error, void关键字只能出现在定义，不可能出现在调用的地方
       int a = test(); // error, 函数定义根本就没有返回值
 
       return 0;
}

2、如果函数定义有返回值，这个返回值我们根据用户需要可用可不用，但是，假如我们需要使用这个函数返回值，我们需要定义一个匹配类型的变量来接收。

// 函数的定义, 返回值为int类型
int test()
{
}

// 无参无返函数
void test(void)
{
return;
} 

int main()
{
       // 函数的调用
       int a = test(); // right, a为int类型
       int b;
       b = test();      // right, 和上面等级
 
       char *p = test(); // 虽然调用成功没有意义, p为char *, 函数返回值为int, 类型不匹配
 
       // error, 必须定义一个匹配类型的变量来接收返回值
       // int只是类型，没有定义变量
       int = test();  
      
       // error, 必须定义一个匹配类型的变量来接收返回值
       // int只是类型，没有定义变量
       int test();
      
       return 0;
}

函数声明

如果使用用户自己定义的函数，而该函数与调用它的函数（即主调函数）不在同一文件中，或者函数定义的位置在主调函数之后，则必须在调用此函数之前对被调用的函数作声明。

所谓函数声明，就是在函数尚在未定义的情况下，事先将该函数的有关信息通知编译系统，相当于告诉编译器，函数在后面定义，以便使编译能正常进行。

注意：一个函数只能被定义一次，但可以声明多次。

函数定义和声明的区别：

1）定义是指对函数功能的确立，包括指定函数名、函数类型、形参及其类型、函数体等，它是一个完整的、独立的函数单位。

2）声明的作用则是把函数的名字、函数类型以及形参的个数、类型和顺序(注意，不包括函数体)通知编译系统，以便在对包含函数调用的语句进行编译时，据此对其进行对照检查（例如函数名是否正确，实参与形参的类型和个数是否一致）。

案例

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>

// 返回值类型 函数名(参数列表)
// {
//   代码题
//   return 0
// }

// 函数定义、参数称为形参
// 在不同函数中函数中的变量名可以重名，因为作用域不同
int add(int a, int b)
{
    int sum = a + b;
    return sum;
}

void print()
{
    printf("helloworld");
}

int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int c;

    // 函数调用
    // 在函数调用过程中传递的参数称为实参，实际参数有具体的值
    // 在函数调用结束函数会在内存中的栈区自动销毁
    c = add(a, b);
    printf("%d\n", c);

    // 函数
    print();
    // 函数指针
    print;

    return 0;
}

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>


// 1、函数声明
// 对于C语言来说在主函数下面定义的函需要声明函数
// 简写1：int add01(int a, int b);
// 简写2：int add01(int , int);
extern int add01(int a, int b);

int main(void)
{
    // 3、函数调用
    add(10, 20);
    return 0;
}

// 2、函数定义、只能定义一次
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}