C程序语言教程四（循环、函数、作用域等）

C 循环

有的时候，我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是按顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

循环类型

C 语言提供了以下几种循环类型。

循环类型	描述
while 循环	当给定条件为真时，重复语句或语句组。它会在执行循环主体之前测试条件。
for 循环	多次执行一个语句序列，简化管理循环变量的代码。
do…while 循环	除了它是在循环主体结尾测试条件外，其他与 while 语句类似。
嵌套循环	您可以在 while、for 或 do..while 循环内使用一个或多个循环。

实例三种循环结构达到的效果一样：

int i=0;
while(i<10){
    printf("%d",i++);
}

int i;
for(i=0;i<10;i++){
    printf("%d",i);
}

int i=0;
do{
    printf("%d",i++);
}while(i<10)

输出：

0123456789请按任意键继续. . .

循环控制语句

循环控制语句改变你代码的执行顺序。通过它你可以实现代码的跳转。
C 提供了下列的循环控制语句。

控制语句	描述
break 语句	终止循环或 switch 语句，也称跳出循环或switch，程序流将继续执行循环或switch块后面语句。
continue 语句	告诉一个循环体立刻停止本次循环迭代，重新开始下次循环迭代。
goto 语句	将控制转移到被标记的语句。但是不建议在程序中使用 goto 语句。

实例以下三个实例效果相同

//break演示
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i=0;
    for(i=0;i<10;i++){
        if(i<5)
            printf("%d",i);
        else
            break;
    }
    printf("Here!");
    return 0;
}

//continue演示
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i=0;
    for(i=0;i<10;i++){
        if(i<5)
            printf("%d",i);
        else
            continue;
    }
    printf("Here!");
    return 0;
}

//goto演示
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i=0;
    for(i=0;i<10;i++){
        if(i<5)
            printf("%d",i);
        else
            goto here;
    }
    here:
    printf("Here!");
    return 0;
}

三个程序相同结果：

01234Here!请按任意键继续. . .

无限循环

如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。
实例

   while(1)
   {
      printf("该循环会永远执行下去！\n");
   }

C 函数

函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。
您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。
函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。
C 标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如，函数 strcat() 用来连接两个字符串，函数 memcpy() 用来复制内存到另一个位置。

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定义函数

C 语言中的函数定义的一般形式如下：

return_type function_name( parameter list )
{
   body of the function
}

在 C 语言中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：

返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。
函数名称：这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

实例

以下是 max() 函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：

/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2) 
{
   /* 局部变量声明 */
   int result;

   if (num1 > num2)
      result = num1;
   else
      result = num2;

   return result; 
}

若函数没有声明的情况下，只能定义在主函数前面，编译之后主函数运行时才能找到，若要在主函数后面定义，则必须在逐寒湿前面进行函数声明。

函数声明

函数声明会告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。

函数声明包括以下几个部分：

return_type function_name( parameter list );

针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：

int max(int num1, int num2);

在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：

int max(int, int);

当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。

调用函数

创建 C 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。
当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。
调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如调用刚刚的max()函数：

int num1 = 4, num2 = 2;
int M;
M = max(num1, num2); //则M = 4

函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式：

调用类型	描述
传值调用	该方法把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。
引用调用	通过指针传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。

默认情况下，C 使用传值调用来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的实际参数。

C 变量作用域规则

任何一种编程中，作用域是程序中定义的变量所存在的区域，超过该区域变量就不能被访问。C 语言中有三个地方可以声明变量：

在函数或块内部的局部变量
在所有函数外部的全局变量
在形式参数的函数参数定义中

局部变量

在某个函数或块的内部声明的变量称为局部变量。它们只能被该函数或该代码块内部的语句使用。局部变量在函数外部是不可知的。如整型变量c。

#include <stdio.h>

int main ()
{
  /* 局部变量声明 */
  int c;

  /* 实际初始化 */
  c = 10;
 //......
  return 0;
}

全局变量

全局变量是定义在函数外部，通常是在程序的顶部。全局变量在整个程序生命周期内都是有效的，在任意的函数内部能访问全局变量。
全局变量可以被任何函数访问。也就是说，全局变量在声明后整个程序中都是可用的。

#include <stdio.h> 
/* 全局变量声明 */
int c;

int main ()
{
 /* 实际初始化 */
  c = 10;
 //......
  return 0;
}

形式参数

函数的参数，形式参数，被当作该函数内的局部变量，它们会优先覆盖全局变量。像前一章讲到的max()函数的num1和num2。

初始化局部变量和全局变量

当局部变量被定义时，系统不会对其初始化，您必须自行对其初始化。定义全局变量时，系统会自动对其初始化，如下所示：

数据类型	初始化默认值
int	0
char	`'\0'`
float	0
double	0
pointer	NULL