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一、函数基本概念
- C源程序是由函数组成的
- 例如: 我们前面学习的课程当中,通过main函数+scanf函数+printf函数+逻辑代码就可以组成一个C语言程序
- C语言不仅提供了极为丰富的库函数, 还允许用户建立自己定义的函数。用户可把自己的算法编写成一个个相对独立的函数，然后再需要的时候调用它
二、函数的分类
- 在C语言中可从不同的角度对函数分类
- 从函数定义的角度看,函数可分为库函数和用户定义函数两种
- 库函数: 由C语言系统提供,用户无须定义,也不必在程序中作类型说明,只需在程序前包含有该函数原型的头文件即可在程序中直接调用。在前面各章的例题中反复用到printf、scanf、getchar、putchar等函数均属此类
- 用户定义函数:由用户按需编写的函数。对于用户自定义函数,不仅要在程序中定义函数本身,而且在主调函数模块中还必须对该被调函数进行类型说明,然后才能使用
- 从函数执行结果的角度来看, 函数可分为有返回值函数和无返回值函数两种
- 有返回值函数: 此类函数被调用执行完后将向调用者返回一个执行结果,称为函数返回值。(必须指定返回值类型和使用return关键字返回对应数据)
- 无返回值函数: 此类函数用于完成某项特定的处理任务,执行完成后不向调用者返回函数值。(返回值类型为void, 不用使用return关键字返回对应数据)
- 从主调函数和被调函数之间数据传送的角度看,又可分为无参函数和有参函数两种
- 无参函数: 在函数定义及函数说明及函数调用中均不带参数。主调函数和被调函数之间不进行参数传送。
- 有参函数: 在函数定义及函数说明时都有参数,称为形式参数(简称为形参)。在函数调用时也必须给出参数,称为实际参数(简称为实参)
三、函数的定义
- 定义函数的目的
- 将一个常用的功能封装起来，方便以后调用
- 自定义函数的书写格式
返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，…)
{
函数体;
返回值;
}- 函数三要素：
- 函数名
- 参数列表
- 返回值
- 定义函数的步骤
- 返回值类型: 函数执行完毕返回什么和调用者
- 函数名：函数叫什么名字
- 参数列表
- 函数体：函数是干啥的，里面包含了什么代码
- 示例
int main()
{
printf("hello world\n");
retrun 0;
}无参无返回值函数定义
- 没有返回值时return可以省略
- 格式:
void 函数名()
{
函数体;
}// 1.没有返回值/没有形参
// 如果一个函数不需要返回任何数据给调用者, 那么返回值类型就是void
void printRose() {
printf(" {@}\n");
printf(" |\n");
printf(" \\|/\n");
// 注意: \是一个特殊的符号(转意字符), 想输出\必须写两个斜线
printf(" |\n");
// 如果函数不需要返回数据给调用者, 那么函数中的return可以不写
}无参有返回值函数定义
- 格式:
返回值类型 函数名()
{
函数体;
return 值;
}- 示例:
int getMax()
{
printf("请输入两个整数, 以逗号隔开, 以回车结束\n");
int number1, number2;
scanf("%i,%i", &number1, &number2);
int max = number1 > number2 ? number1 : number2;
return max;
}有参无返回值函数定义
- 形式参数表列表的格式: 类型 变量名,类型 变量2,......
- 格式:
void 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，…)
{
函数体;
}- 示例:
void printMax(int value1, int value2)
{
int max = value1 > value2 ? value1 : value2;
printf("max = %i\n", max);
}有参有返回值函数定义
- 格式:
返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，…)
{
函数体;
return 0;
}- 示例:
int printMax(int value1, int value2)
{
int max = value1 > value2 ? value1 : value2;
return max;
}- 函数定义注意
- 函数名称不能相同
void test() {
}
void test() { // 报错
}四、函数的参数和返回值
形式参数
- 在***定义函数***时，函数名后面小括号()中定义的变量称为形式参数，简称形参
- 形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。
- 因此,形参只有在函数内部有效,函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量
int max(int number1, int number2) // 形式参数
{
return number1 > number2 ? number1 : number2;
}实际参数
- 在***调用函数***时, 传入的值称为实际参数，简称实参
- 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,它们都必须具有确定的值,以便把这些值传送给形参
- 因此应预先用赋值,输入等办法使实参获得确定值
int main() {
int num = 99;
// 88, num, 22+44均能得到一个确定的值, 所以都可以作为实参
max(88, num, 22+44); // 实际参数
return 0;
}形参、实参注意点
形参和实参值相同，但是地址空间不同
- 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
int max(int number1, int number2) // 形式参数
{
return number1 > number2 ? number1 : number2;
}
int main()
{
// 函数需要2个形参, 但是我们只传递了一个实参, 所以报错
max(88); // 实际参数
return 0;
}- 形参实参类型不一致, 会自动转换为形参类型
void change(double number1, double number2) //形式参数
{
// 输出结果: 10.000000, 20.000000
// 自动将实参转换为double类型后保存
printf("number1 = %f, number2 = %f", number1, number2);
}
int main()
{
change(10, 20);
return 0;
}- 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
void change(int number1, int number2) // 形式参数
{
number1 = 250; // 不会影响实参
number2 = 222;
}
int main() {
int a = 88;
int b = 99;
change(a, b);
printf("a = %d, b = %d", a, b); // 输出结果: 88, 99
return 0;
}- 返回值类型注意点
- 如果没有写返回值类型，默认是int
max(int number1, int number2)// 形式参数
{
return number1 > number2 ? number1 : number2;
}- 函数返回值的类型和return实际返回的值类型应保持一致。如果两者不一致,则以返回值类型为准,自动进行类型转换
int height()
{
return 3.14;
}
int main()
{
double temp = height();
printf("%lf", temp);// 输出结果: 3.000000
}- 一个函数内部可以多次使用return语句，但是return语句后面的代码就不再被执行
int max(int number1, int number2) // 形式参数
{
return number1 > number2 ? number1 : number2;
printf("执行不到"); // 执行不到
return 250; // 执行不到
}五、函数的声明
- 在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
- 如果想把函数的定义写在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函数的前面进行函数的声明, 否则
- 系统搞不清楚有没有这个函数
- 系统搞不清楚这个函数接收几个参数
- 系统搞不清楚这个函数的返回值类型是什么
- 所以函数声明,就是在函数调用之前告诉系统, 该函数叫什么名称, 该函数接收几个参数, 该函数的返回值类型是什么
- 函数的声明格式：
- 将自定义函数时{}之前的内容拷贝到调用之间即可
- 例如: int max( int a, int b );
- 或者: int max( int, int );
void getMax(int v1, int v2);// 函数声明
int main()
{
getMax(10, 20); // 调用函数
return 0;
}
void getMax(int v1, int v2) // 函数实现
{
int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
printf("max = %i\n", max);
}- 函数的声明与实现的关系
- 声明仅仅代表着告诉系统一定有这个函数, 和这个函数的参数、返回值是什么
- 实现代表着告诉系统, 这个函数具体的业务逻辑是怎么运作的
- 函数声明注意点:
- 函数的实现不能重复, 而函数的声明可以重复
// 函数声明
void getMax(int v1, int v2);
void getMax(int v1, int v2);
void getMax(int v1, int v2); // 不会报错
int main()
{
getMax(10, 20); // 调用函数
return 0;
}
// 函数实现
void getMax(int v1, int v2)
{
int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
printf("max = %i\n", max);
}- 函数声明可以写在函数外面,也可以写在函数里面, 只要在调用之前被声明即可
int main(int argc, const char * argv[])
{
void getMax(int v1, int v2); // 函数声明, 不会报错
getMax(10, 20); // 调用函数
return 0;
}
// 函数实现
void getMax(int v1, int v2)
{
int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
printf("max = %i\n", max);
}- 当被调函数的函数定义出现在主调函数之前时,在主调函数中也可以不对被调函数再作声明
// 函数实现
void getMax(int v1, int v2)
{
int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
printf("max = %i\n", max);
}
int main()
{
getMax(10, 20); // 调用函数
return 0;
}- 如果被调函数的返回值是整型时,可以不对被调函数作说明,而直接调用
int main()
{
int res = getMin(5, 3); // 不会报错
printf("result = %d\n", res );
return 0;
}
int getMin(int num1, int num2) // 返回int, 不用声明
{
return num1 < num2 ? num1 : num2;
}六、main函数分析
- main的含义:
- main是函数的名称, 和我们自定义的函数名称一样, 也是一个标识符
- 只不过main这个名称比较特殊, 程序一启动就会自动调用它
- return 0;的含义:
- 告诉系统main函数是否正确的被执行了
- 如果main函数的执行正常, 那么就返回0
- 如果main函数执行不正常, 那么就返回一个非0的数
- 返回值类型:
- 一个函数return后面写的是什么类型, 函数的返回值类型就必须是什么类型, 所以写int
七、总结说明
内存空间
值传递（如果是数组名，则传递的是地址值）
值返回
内存释放
如果函数返回类型是void,函数体可以不用加return，返回值要注意类型，如果类型不同，可能会发生强制转换影响结果或编译警告
函数的应用
- 函数的递归（不常用 认识了解 为面试做准备）
解题思路
#include <stdio.h>
int getAge(int currPersonNum)
{
int age;
if(currPersonNum == 1)
{
age = 10;
}
else
{
age = getAge(currPersonNum - 1) + 2;
}
return age;
}
int main()
{
int age;
int num;
printf("你要知道第几个学生的年龄：\n");
scanf("%d",&num);
age = getAge(num);
printf("第%d个学生的年龄是%d\n",num,age);
return 0;
}- 用递归法求n!
解题思路
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
unsigned long int getJieCheng(int num)
{
long int result;
if(num >= 17)
{
printf("越界\n");
exit(-1);//结束程序
}
if(num == 1)
{
result = 1;
}
else
{
result = getJieCheng(num-1) * num;
}
return result;
}
int main()
{
int num;
unsigned long int ret;
puts("请输入要求的阶乘数：");
scanf("%d",&num);
ret = getJieCheng(num);
printf("%d阶乘是：%ld\n",num,ret);
printf("%d\n",sizeof(long int));
return 0;
}数组作为函数的参数 见 C语音n番战--数组（三）
编程案例：有两个班的同学，分别是10个人和5个人，分别求这两个班的平均分
#include <stdio.h>
void initArry(int arry[], int len)
{
int i;
for(i = 0;i<len; i++)
{
printf("请输入第%d个学生的成绩：\n",i+1);
scanf("%d",&arry[i]);
}
puts("done");
}
void printArry(int arry[],int len)
{
int i;
printf("总人数%d个\n",len);
for(i = 0;i<len; i++)
{
printf("%d ",arry[i]);
}
puts("\n done\n");
}
float getAverage(int arry[], int len)
{
int i;
float aver = 0.0;
int sum = 0;//总分这个变量一定手动初始化为0，默认值可能是一个大数会影响结果
for(i = 0;i<len; i++)
{
sum += arry[i];
}
aver = (float)sum/len;
return aver;
}
int main()
{
int classOne[5];
int classTwo[10];
float averOfClassOne;
float averOfClassTwo;
int lenOfClassOne = sizeof(classOne)/sizeof(classOne[0]);
int lenOfClassTwo = sizeof(classTwo)/sizeof(classTwo[0]);
initArry(classOne,lenOfClassOne);
initArry(classTwo,lenOfClassTwo);//API application Interface
printArry(classOne,lenOfClassOne);
printArry(classTwo,lenOfClassTwo);
averOfClassOne = getAverage(classOne,lenOfClassOne);
averOfClassTwo = getAverage(classTwo,lenOfClassTwo);
printf("一班的平均分：%f\n",averOfClassOne);
printf("二班的平均分：%f\n",averOfClassTwo);
return 0;
}- 二维数组作为函数的参数
合法写法
int arr[2][3]
int arr[ ][3]
不合法写法
int arr[ ][ ]
说明
补充说明
关心两点
- 数组数据类型
- 二维中的一维数组有多少个
有3x4矩阵，初始化它并输出，然后求最大值并输出
#include <stdio.h>
void printArryDouble(int arr[][4],int ihang, int ilie )
{
int i;
int j;
for(i=0;i<ihang;i++)
{
for(j=0;j<ilie;j++)
{
printf("%d ",arr[i][j]);
}
putchar('\n');
}
}
void initArryDouble(int arr[][4],int ihang, int ilie)
{
int i;
int j;
for(i=0;i<ihang;i++)
{
for(j=0;j<ilie;j++)
{
printf("请输入第%d行，第%d列的数据\n",i+1,j+1);
scanf("%d",&arr[i][j]);
}
}
}
int getMaxDataFromArryDouble(int arr[][4],int ihang, int ilie)
{
int i;
int j;
int max;
max = arr[0][0];
for(i=0;i<ihang;i++)
{
for(j=0;j<ilie;j++)
{
if(max < arr[i][j])
{
max = arr[i][j];
}
}
}
return max;
}
int main()
{
int max;
int arr[3][4];//特殊的一维数组，每个元素又是一个数组，大小确定
initArryDouble(arr,3,4);
printArryDouble(arr,3,4);
max = getMaxDataFromArryDouble(arr,3,4);
//max = getMaxDataFromArryDouble(&arr[0][0],3,4);
printf("二维数组中最大的值是%d\n",max);
return 0;
}八、局部变量和全局变量
提到函数就不得不提变量的作用域
1 局部变量：“在函数内定义的变量”，
即在一个函数内部定义的变量，只在本函数范围内有效。
2 全局变量：“在函数外定义的变量”，
即从定义变量的位置到本源文件结束都有效。
目的：增加函数间数据联系的渠道。由于同一文件中的所有函数都能引用全局变量的值，因此如果在一个函数中改变了全局变量的值，就能影响到其他函数中全局变量的值，相当于各个函数之间有直接的传递渠道。
#include <stdio.h>
int a = 10;//全局变量，写在所有函数之前的外部变量
//程序员编程便捷，但有隐藏风险！所有的函数都可以操作这个变量
void fun1(int data)
{
data = 101;//局部变量，形参传过来的仅仅是数值，改变值不影响main的值
a = 30;//全局变量，在一个函数中改变了全局变量的值，就能影响到其他函数中全局变量的值
printf("fun1:data = %d\n",data);
printf("fun1:a = %d\n",a);
}
int p = 100;//外部变量，之后的所有函数可以用，之前的不能用
void fun2()
{
printf("fun2:p = %d\n",p);
printf("fun2:a = %d\n",a);
}
int main()
{
int data = 100;//局部变量
fun1(data);
fun2();
printf("main:data = %d\n",data);//局部变量
printf("main:a = %d\n",a); //全局变量
printf("main:p = %d\n",p); //全局变量
return 0;
}