C语言函数

目录

一、函数的概念

二、函数的分类

三、函数的定义

 示例

四、函数的声明

五、非通用功能的函数

运行效果

 运行效果

 六、通用功能的函数

#include<> 和 #include " " 的区别

七、函数调用的过程 

 运行效果

八、函数参数的传递 

传值调用

 引用调用

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一、函数的概念

1. 每个C程序都至少有一个函数，即main主函数  ，如果程序的任务比较简单，全部的代码都写在main函数中，但是，在实际开发中，程序的任务往往比较复杂，如果全部的代码都写在main函数中，main函数体将非常庞大臃肿，代码重复
2. 可以把程序的任务分工到不同的子函数中，main更关心业务逻辑和处理流程，需要执行某任务的时候，调用子函数就可以了

二、函数的分类

1. 函数分为库函数和自定义函数，自定义函数也称子函数
2. 库函数是C语言提供的，实现了某些基本的功能，例如scanf、printf，在程序中可以直接使用

三、函数的定义

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：

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。

 示例

 max() 函数,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; 
}

四、函数的声明

函数声明包括以下几个部分：

return_type function_name( parameter list );

针对刚刚定义的函数 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);

五、非通用功能的函数

  如果自定义函数只在调用者程序中使用，可以在调用者程序中声明和定义，声明一般为调用者程序的上部，定义一般在调用者程序的下部，这并不是C语言的规定，而是为了让程序更方便阅读。

test32.c

#include <stdio.h>

int max(int num1,int num2);

int main()
{  
   //局部变量定义
   int a = 10;
   int b = 20;
   int ret;
   
   //调用函数来获取最大值
   ret = max(a,b);
   
   printf("最大值为: %d\n",ret);
   
   return 0;
   
}  
int max(int num1,int num2) // 注意，不要在函数定义的最后加分
{

   // 局部变量声明
   int result;
 
   if (num1 > num2)
      result = num1;
   else
      result = num2;
 
   return result;   
}

运行效果

 test33.c

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int func(int height);

int main()
{  
   int i,j;
   
   printf("请输入你的身高:");
   scanf("%d",&i);
   
   j=func(i);
   
   if (j==0) printf("不合格.\n");
   if (j==1) printf("偏矮.\n");
   if (j==2) printf("正常.\n");
   if (j==3) printf("标准.\n");
   return 0;
}
int func(int height)
{
  if ( (height>=160) && (height<165) ) return 1;  // 偏矮
  if ( (height>=165) && (height<175) ) return 2;  // 正常
  if ( (height>=175) && (height<180) ) return 3;  // 标准

  return 0;   // 不合格  
}

 运行效果

 六、通用功能的函数

1. 如果自定义函数是一个通用的功能模块，可以在公共的头文件中声明，在公共的程序文件中定义
2. 如果某程序需要调用公共的函数，在调用者程序中用#include指令包含公共的头文件，编译的时候把调用者程序和公共的程序文件一起编译

 公共的头文件 _public.h

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

// 声明min函数，用于比较两个整数的大小，取最小值
int min(const int i1,const int i2);

// 声明max函数，用于比较两个整数的大小，取最大值
int max(const int i1,const int i2);

公共的程序文件 _public.c

#include "_public.h"

// 用于比较两个整数的大小，函数返回较小值
int min(const int i1,const int i2)
{
    if (i1<i2) return i1;

    return i2;
}

// 用于比较两个整数的大小，函数返回较大值
int max(const int i1,const int i2)
{
    if (i1>i2)  return i1;

    return i2;
}

调用者程序文件 test34.c

#include "_public.h"
int main()
{

   int x,y,imin,imax;

   x=100;
   y=200;

   imin=min(x,y);
   imax=max(x,y);

   printf("imin=%d,imax=%d\n",imin,imax);
}

运行效果

#include<> 和 #include " " 的区别

1. #include <> 用于包含系统提供的头文件，编译的时候，gcc在系统的头文件目录中寻找头文件
2. #include " " 用于包含程序员自定义的头文件，编译的时候，gcc先在当前目录中寻找头文件，如果找不到，再到系统的头文件目录中寻找
3. 编译程序的时候，要把调用者程序和公共程序文件一起编译，否则编译器会报错，例如刚刚编译 test34.c 时要加上 _public.c，否则会报错

七、函数调用的过程 

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

test35.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
// 声明func函数，无返回值无参数
void func();  
 
int main()
{
  printf("即将调用func函数。\n");
 
  func();
 
  printf("调用func函数已完成。\n");
 
  return 0;
}
 
void func()
{
  int i=0;
 
  for (i=0;i<5;i++)
  {
    sleep(1);    // sleep是C语言的库函数，睡眠
    printf("已经过去了%d秒。\n",ii+1);
  }
}

 运行效果

八、函数参数的传递 

1. 函数的参数可以理解为函数内部的变量，参数传递就是调用者程序把变量（或常量）的值复制一份给函数的参数，简单说来就是复制的过程。一旦完成数据的复制，调用者程序的变量和函数的参数就再也没有瓜葛了，所以，在函数调用的过程中，函数内部变量的值发生改变并不会影响调用者程序的变量的值
2. 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
3. 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

 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

传值调用

test36.c

#include<stdio.h>

void func(int b);
int main()
{
   int a=10;

   printf("调用func前a的值是%d\n",a);
   func(a);
   printf("调用func后a的值是%d\n",a);

   return 0;
}
void func(int b)
{
    printf("赋值前b的值是%d\n",b);
    b=20;
    printf("赋值后b的值是%d\n",b);
}

运行效果

test37.c 

#include<stdio.h>

void swap(int x,int y);
int  main()
{
   //局部变量的定义
   int a = 3;
   int b = 5;

   printf("交换前a的值为:%d\n",a);
   printf("交换前b的值为:%d\n",b);

   swap(a,b);

   printf("交换后a的值为:%d\n",a);
   printf("交换后b的值为:%d\n",b);

   return 0;
}
void swap(int x,int y)
{
 int temp;
   temp = x;
   x = y;
   y = temp;

   return;
}

运行效果

 引用调用

test38.c

#include<stdio.h>

void swap(int *x,int *y);
int  main()
{
   //局部变量的定义
   int a = 3;
   int b = 5;

   printf("交换前a的值为:%d\n",a);
   printf("交换前b的值为:%d\n",b);

   swap(&a,&b);

   printf("交换后a的值为:%d\n",a);
   printf("交换后b的值为:%d\n",b);

   return 0;
}
void swap(int *x,int *y)
{
  int temp;
   temp = *x;
   *x = *y;
   *y = temp;

   return;
}

运行效果