C语言教程（七）：函数

参考：

• 《标准C语言基础教程》（第四版）[美] Gary J.Bronson 著 张永健 等译
• r0nny的博客：https://blog.csdn.net/qq_42471423/article/details/88345341

1. 前文回顾

关于上篇文章最后的问题，我其实在之前的一篇文章里详细讲过如何计算100以内的所有质数，大家可以直接跳转到另一篇我的文章：如何寻找100以内的质数。

2. 本文概述

在本篇文章我将讲述关于函数的一系列知识点，我觉得函数的知识点比较琐碎，所以我尽可能有逻辑地表述函数的相关内容。

3. 什么是函数

想了想，我个人觉得函数可以理解为：为了完成某项功能的所有代码的集合。举个例子，我想比较两个数的大小，那么我就可以将比较大小的相关代码写在一个函数里面；或者在一个比较大的项目中，计算质数是某项功能，那么我就可以将这个相关代码写成一个函数。没有懂？没关系，先往下看！

4. 自定义函数

我想大家最常见的就是main()函数了吧，其实我一直在为大家渗透函数的思想，接下来我们看看函数都是怎么组成的。

函数类型 函数名(参数列表){	//这一行被称为函数头
	函数体;

	return 返回值;//属于函数体的一部分，如果函数类型是void，就没有这行代码
}

4.1 函数类型

目前的C语言的函数类型其实就那么几个（可能没说全）：void, int, float, double, char, 地址。关于地址我觉得这时C语言的灵魂，我们下次单独去说他。

4.2 参数列表和返回值

所有的函数，every！！！ 可以有若干个参数，即传入的值是不限数量的，0，1，2 …都可以，但是！！**返回值只能由一个，或者没有！**返回值的类型要和函数类型一致哦！

4.3 函数命名

这个我就不多说了，只要符合命名规则和规范就好啦！

5. 函数应用

为了让大家更加直观的理解什么是函数，我决定写一个建议的数学计算器（无界面）。主要的功能就是：询问用户需要哪种操作，1-5个选项，对应不同的功能，其中选项5是退出。

5.1 代码展示

#include <stdio.h>

int main() {
	//函数声明
    void add();
    void multiply(double firstMulNum,double secondMulNum);
    double compare(double firstNum,double secondNum);
    int isPrime(int num);

    int isContinue=1;//声明变量，判断是否继续
    int choice;//声明变量，选择

    double firstNum,secondNum;
    int num;

    //为了使程序有价值，让程序可多次运行，设置循环
    do{
        printf("***********************\n");
        printf("这是一个简易版计算器！\n");
        printf("1)加法\n");
        printf("2)乘法\n");
        printf("3)输出较小的数\n");
        printf("4)判断是不是质数\n");
        printf("5)退出程序\n");
        printf("请输入你要进行操作的编号：");
        scanf("%d",&choice);
        switch (choice){
            case 1:
                add();
                break;
            case 2:
                printf("现在进行的是乘法操作。\n请输入第一个乘数：");
                scanf("%lf",&firstNum);
                printf("请输入第二个乘数：");
                scanf("%lf",&secondNum);
                multiply(firstNum,secondNum);
                break;
            case 3:
                printf("现在进行的是比较大小操作。\n请输入第一个数：");
                scanf("%lf",&firstNum);
                printf("请输入第二个数：");
                scanf("%lf",&secondNum);
                printf("较小的数是：%.2lf\n",compare(firstNum,secondNum));
                break;
            case 4:
                printf("请输入你要判断的数值：");
                scanf("%d",&num);
                if(isPrime(num)){
                    printf("%d是质数。\n",num);
                }else{
                    printf("%d不是质数。\n",num);
                }
                break;
            case 5:
                isContinue=0;
                break;
            default:
                printf("输入选项无效。\n");
                break;
        }
    }while(isContinue);

    return 0;
}

/**
 * 计算加法
 * 无参数传入
 * 无返回
 * 仅被main函数调用
 */
void add(){
    double firstNum,secondNum;
    printf("现在进行的是加法操作。\n请输入第一个加数：");
    scanf("%lf",&firstNum);
    printf("请输入第二个加数：");
    scanf("%lf",&secondNum);
    printf("计算的结果为：%.2lf\n",firstNum + secondNum);
}

/**
 * 计算乘法
 * 参数传入：double firstMulNum,double secondMulNum
 * 无返回
 * 由main函数调用，并传入两个参数
 */
void multiply(double firstMulNum,double secondMulNum){
    printf("计算的结果为：%.2lf\n",firstMulNum*secondMulNum);
}

/**
 * 返回较小的数
 * 参数传入：double firstNum,double secondNum
 * 返回：较小的数值
 * 由main函数调用，并传入两个参数，此函数返回给main一个double数值
 */
double compare(double firstNum,double secondNum){
    double result;
    if(firstNum<=secondNum){
        result=firstNum;
    }else{
        result=secondNum;
    }
    return result;
}

/**
 * 返回是否为质数，是-1，否-0
 * 参数传入：int num
 * 返回：1/0
 * 由main函数调用，并传入一个参数，此函数返回给main一个int数值
 */
int isPrime(int num){
    int factor = 1; 			//初始化第一个除数为1
    while(factor <= num)    	//判断除数是否小于被除数
    {
        if((num % factor) == 0) //判断是否可以整除
        {
            if(factor != num && factor != 1)    //如果除数不为1或者自己本身，则不是质数，返回0
                return 0;
        }
        factor++;
    }
    return 1;
}

5.2 输出结果

***********************
这是一个简易版计算器！
1)加法
2)乘法
3)输出较小的数
4)判断是不是质数
5)退出程序
请输入你要进行操作的编号：1
现在进行的是加法操作。
请输入第一个加数：2
请输入第二个加数：3
计算的结果为：5.00
***********************
这是一个简易版计算器！
1)加法
2)乘法
3)输出较小的数
4)判断是不是质数
5)退出程序
请输入你要进行操作的编号：2
现在进行的是乘法操作。
请输入第一个乘数：3
请输入第二个乘数：5
计算的结果为：15.00
***********************
这是一个简易版计算器！
1)加法
2)乘法
3)输出较小的数
4)判断是不是质数
5)退出程序
请输入你要进行操作的编号：3
现在进行的是比较大小操作。
请输入第一个数：6
请输入第二个数：2
较小的数是：2.00
***********************
这是一个简易版计算器！
1)加法
2)乘法
3)输出较小的数
4)判断是不是质数
5)退出程序
请输入你要进行操作的编号：4
请输入你要判断的数值：2
2是质数。
***********************
这是一个简易版计算器！
1)加法
2)乘法
3)输出较小的数
4)判断是不是质数
5)退出程序
请输入你要进行操作的编号：5

Process finished with exit code 0

5.3 函数声明

当你的自定义函数写在了main()函数的后面，你如果不像我一样在前面写出他的声明，你的程序是会报错的，因为机器还没有运行到你写的自定义函数，所以他不知道你的函数的存在，所以你需要提前告知机器，我写了这个函数，在下面，你去看看。声明语句很简单，就是函数头+;，看我的代码就能明白啦。

5.4 自定义函数1：add()函数

这个函数很简单，在确认选项1的时候，程序会执行29行的代码，单纯的调用它而已，然后程序就会跳转到这个函数所在的位置，也就是72行。然后一直运行到79行结束，此时，计算机就会继续执行main()函数的30行。

5.5 自定义函数2：multiply()函数

这个函数较add()函数来讲复杂了一丢丢，但是还好，它多了参数列表，即可以传入参数到函数中。确认是选项2后，程序运行32行-37行，从键盘读取两个双精度浮点数，并传入到mutiply()函数中，程序在运行到36行时，发现这是一个自定义函数，程序跳转到对应位置87行，然后运行88行，大家可能发现这里的两个变量名和main()函数中对应的变量名不一样。这就涉及到一个知识点：变量的作用范围。这里我引用r0nny的一篇博客C语言的作用域。

5.6 自定义函数3：compare()函数

这个函数就更666了，它不仅由参数列表可以传入参数，还可以返回一个值给调用这个函数的函数（这里就是main()函数）。既然有了返回值，而且我们知道，一个函数如果有返回值的话只有一个，那么这个函数可以当成一个“伪变量”来用，或者说当成一个“数”来使用。

5.7 自定义函数4：isPrime()函数

这里我就说一下这个函数的调用，我在调用这个函数的时候和往常不一样，我把它当成一个判断条件来调用，即程序运行48行时，会跳到113行，当得出结果后，作为if语句的条件来用。

6. “官方”函数

我不正规的称函数为官方函数，因为这些都是存在C语言的某些库文件中的，像我们之前用到的printf(), scanf()，比较常用的还有随机数函数，大家可以用到他们在网上搜索，我不就过多的展开了。

7. 结语

关于函数我们就说这么多吧，其实函数的存在是为了让开发人员更加方便地阅读代码，编写代码，调试代码，善于封装函数我发现是个很优秀的习惯。好啦，大家可以在自己写代码的时候多多尝试编写函数。大家有什么问题可以在下方评论，我会尽力去回答大家的。