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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需求而专门定义的函数。
函数的使用可以省去重复代码的编写降低代码重复率比如
// 求两数的最大值
int max(int a, int b)
{if (a b){return a;}else{return b;}
}int main()
{// 操作1 ……// ……int a1 10, b1 20, c1 0;c1 max(a1, b1); // 调用max()// 操作2 ……// ……int a2 11, b2 21, c2 0;c2 max(a2, b2); // 调用max()// ……return 0;
}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。
假如我们编写一个实现以下功能的程序读入一行数字对数字进行排序找到它们的平均值打印出一个柱状图。如果我们把这些操作直接写在main()里这样可能会给用户感觉代码会有点凌乱。假如我们使用函数这样可以让程序更加清晰、模块化
#include stdio.hint main()
{float list[50];readlist(list, 50);sort(list, 50);average(list, 50);bargraph(list, 50);return 0;
}这里我们可以这么理解程序就像公司公司是由部门组成的这个部门就类似于C程序的函数。默认情况下公司就是一个大部门( 只有一个部门的情况下 )相当于C程序的main()函数。如果公司比较小( 程序比较小 )因为任务少而简单一个部门即可( main()函数 )胜任。但是如果这个公司很大( 大型应用程序 )任务多而杂如果只是一个部门管理( 相当于没有部门没有分工 )我们可想而知公司管理、运营起来会有多混乱不是说这样不可以运营只是这样不完美而已如果根据公司要求分成一个个部门( 根据功能封装一个一个函数 )招聘由行政部门负责研发由技术部门负责等这样就可以分工明确结构清晰方便管理各部门之间还可以相互协调。
函数的定义
函数定义格式
函数定义的一般形式 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; } 函数名、形参、函数体、返回值
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。
形参列表 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
{
}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)
{
}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)
{
}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。
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。
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
}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。
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。
int max()
{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
}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
}函数的调用
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。
函数执行流程
#include stdio.hvoid print_test()
{printf(this is for test\n);
}int main()
{print_test(); // print_test函数的调用return 0;
}
进入main()函数调用print_test()函数 a. 它会在main()函数的前寻找有没有一个名字叫“print_test”的函数定义 b. 如果找到接着检查函数的参数这里调用函数时没有传参函数定义也没有形参参数类型匹配 c. 开始执行print_test()函数这时候main()函数里面的执行会阻塞( 停 )在print_test()这一行代码等待print_test()函数的执行。print_test()函数执行完( 这里打印一句话 )main()才会继续往下执行执行到return 0, 程序执行完毕。
函数的形参和实参
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。实参出现在主调函数中进入被调函数后实参也不能使用。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。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。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。
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;
}有参函数调用
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;
}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。 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); // righttest(11, 30 - 10); // righttest(int a, int b); // error, 不应该在圆括号里定义变量return 0;
}函数返回值
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(); // rightvoid 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;
}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()
{
}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;
}函数的声明
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。
#include stdio.hint max(int x, int y); // 函数的声明分号不能省略
// int max(int, int); // 另一种方式int main()
{int a 10, b 25, num_max 0;num_max max(a, b); // 函数的调用printf(num_max %d\n, num_max);return 0;
}// 函数的定义
int max(int x, int y)
{return x y ? x : y;
}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。
main函数与exit函数
在main函数中调用exit和return结果是一样的但在子函数中调用return只是代表子函数终止了在子函数中调用exit那么程序终止。
#include stdio.h
#include stdlib.hvoid fun()
{printf(fun\n);//return;exit(0);
}int main()
{fun();while (1);return 0;
}函数与指针
函数形参改变实参的值
#include stdio.hvoid swap1(int x, int y)
{int tmp;tmp x;x y;y tmp;printf(x %d, y %d\n, x, y);
}void swap2(int *x, int *y)
{int tmp;tmp *x;*x *y;*y tmp;
}int main()
{int a 3;int b 5;swap1(a, b); //值传递printf(a %d, b %d\n, a, b);a 3;b 5;swap2(a, b); //地址传递printf(a2 %d, b2 %d\n, a, b);return 0;
}数组名做函数参数函数的形参会退化为指针
#include stdio.h//void printArrary(int a[10], int n)
//void printArrary(int a[], int n)
void printArrary(int *a, int n)
{int i 0;for (i 0; i n; i){printf(%d, , a[i]);}printf(\n);
}int main()
{int a[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };int n sizeof(a) / sizeof(a[0]);//数组名做函数参数printArrary(a, n); return 0;
}指针做为函数的返回值
#include stdio.hint a 10;int *getA()
{return a;
}int main()
{*( getA() ) 111;printf(a %d\n, a);return 0;
}字符指针做函数参数
#include stdio.hvoid mystrcat(char *dest, const char *src)
{int len1 0;int len2 0;while (dest[len1]){len1;}while (src[len2]){len2;}int i;for (i 0; i len2; i){dest[len1 i] src[i];}
}int main()
{char dst[100] hello mike;char src[] 123456;mystrcat(dst, src);printf(dst %s\n, dst);return 0;
}指针数组做为main函数的形参
int main(int argc, char *argv[]);main函数是操作系统调用的第一个参数标明argv数组的成员数量argv数组的每个成员都是char *类型。argv是命令行参数的字符串数组。argc代表命令行参数的数量程序名字本身算一个参数。
#include stdio.h//argc: 传参数的个数包含可执行程序
//argv指针数组指向输入的参数
int main(int argc, char *argv[])
{//指针数组它是数组每个元素都是指针char *a[] { aaaaaaa, bbbbbbbbbb, ccccccc };int i 0;printf(argc %d\n, argc);for (i 0; i argc; i){printf(%s\n, argv[i]);}return 0;
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