关于我、重生到500年前凭借C语言改变世界科技vlog.6——函数

函数在我们小学就开始接触，比如：一次函数 y = kx + b
在C语言中也引入了数学中的函数概念，也叫做子程序， C语言中的函数就是⼀个完成某项特定的任务的⼀小段代码，程序其实就是由多个子程序组合而成，提升了开发软件的效率

1.函数的介绍

1.1 库函数

C语言中规定了各种法则，C语言本身并不提供库函数，但编译器厂商根据国际标准的ANSIC规定的一些函数标准给出了一些函数，这些函数就被称为库函数

前面我们学过的printf，scanf等都是库函数中现成的可以直接使用的函数，这些函数方便了程序员对代码功能的实现，一定程度上提升了效率性和保障性

学习库函数的各种函数对一名合格的程序员来说很重要
这是两个学习网站：
C/C++官方的链接：https://zh.cppreference.com/w/c/header
cplusplus.com：https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

网站函数的学习形式：

1. 函数原型
2. 函数功能介绍
3. 参数和返回类型说明
4. 代码举例
5. 代码输出
6. 相关知识链接

注意：库函数是在标准库中对应的头文件中声明的，所以库函数的使用，务必包含对应的头文件，不包含是可能会出现⼀些问题的

1.2 自定义函数

光有库函数提供的函数远远不足以实现所有的代码功能，所以程序员自行写了许多函数以实现各种功能，这种代码就叫做自定义函数，其语法形式为：

ret_type fun_name(形式参数)
{

}

• ret_type 是函数返回类型
有时候可以是void，表示什么都不返回，当不需要返回数值时，也可以不写返回值的类型

• fun_name 是函数名
函数的名字与其功能相关联，所以函数起名时要根据其功能起有意义的名字，便于程序员解读

• 括号中放的是形式参数
参数要交代清楚类型，名字和参数个数

• {}括起来的是函数体
也就是函数完成功能实现的过程

1.3 形参和实参

举个简单的例子：写一个加法函数，完成两个数字的相加

#include <stdio.h>
int Add(int x,int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 //输⼊
 scanf("%d %d", &a, &b);
 //调⽤加法函数，完成a和b的相加
 //求和的结果放在r中
 //to do
 int ret = Add(a,b)
 //输出
 printf("%d\n", r);
 return 0;
}

• a 和 b 为函数的实参
实参就是真实传递给函数的参数

• x 和 y 为函数的形参
形参只在形式上存在，并不会一直存在，只有在调用函数时向内存申请空间，使用完函数后形参又被销毁

• 形参和实参各自是独立的空间
在VS2022的监视窗口上可以观察到

x和y确实得到了a和b的值，但是x和y的地址和a和b的地址是不⼀样的
所以我们可以理解为形参是实参的⼀份临时拷贝，这叫做传值调用（后面在指针部分会详细介绍）

1.4 数组做函数参数

举个例子：写⼀个函数将⼀个整型数组的内容，全部置为0，再写⼀个函数打印数组的内容

#include <stdio.h>
void set_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 arr[i] = 0;
 }
}

void print_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 printf("\n");
}

int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1
 print_arr(arr, sz);//打印数组内容
 return 0;
}

这里的set_arr函数要能够对数组内容进行设置，就得把数组作为参数传递给函数，同时函数内部在设
置数组每个元素的时候，也得遍历数组，需要知道数组的元素个数。所以我们需要给set_arr传递2个参
数，⼀个是数组，另外⼀个是数组的元素个数，仔细分析print_arr也是⼀样的，只有拿到了数组和元
素个数，才能遍历打印数组的每个元素

• 函数的形式参数要和函数的实参个数匹配

• 函数的实参是数组，形参也是可以写成数组形式的

• 形参如果是一维数组，数组大小可以省略不写

• 形参如果是二维数组，行可以省略，但是列不能省略

• 数组传参，形参是不会创建新的数组的

• 形参操作的数组和实参的数组是同一个数组

2.return语句

在使用函数的时候，比如 main 函数， 自定义的 Add 函数常常需要返回值，也就是 return 语句

• return 后边可以是⼀个数值，也可以是⼀个表达式，如果是表达式则先执行表达式，再返回表达式的结果

• return 后边也可以什么都没有，直接写 return，这种写法适合函数返回类型是 void 的情况

• return 返回的值和函数返回类型不⼀致，系统会⾃动将返回的值隐式转换为函数的返回类型

• return 语句执行后，函数就彻底返回，后边的代码不再执行

• 如果函数中存在 if 等分支的语句，则要保证每种情况下都有 return 返回，否则会出现编译错误

3.嵌套调用和链式访问

嵌套调用就是函数间的相互调用，函数间的有效相互调用才实现了大型程序
举个例子：假设我们计算某年某月有多少天？如果要函数实现，可以设计2个函数

• is_leap_year()：根据年份确定是否是闰年

• get_days_of_month()：调用 is_leap_year 确定是否是闰年后，再根据月计算这个月的天数

int is_leap_year(int y)
{
 if(((y%4==0)&&(y%100!=0))||(y%400==0))
 return 1;
 else
 return 0;
}
int get_days_of_month(int y, int m)
{
 int days[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
 int day = days[m];
 if (is_leap_year(y) && m == 2)
 day += 1;
 
 return day;
}

int main()
{
 int y = 0;
 int m = 0;
 scanf("%d %d", &y, &m);
 int d = get_days_of_month(y, m);
 printf("%d\n", d);
 return 0;
}

链式访问就是将一个函数的返回值作为另外一个函数的参数，像链条一样函数串起来就是函数的链式访问
举个有趣的例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
 return 0;
}

理解该代码的关键是理解 printf 的返回值是啥？

printf函数返回的是打印在屏幕上的字符的个数
我们就第⼀个printf打印的是第⼆个printf的返回值，第二个printf打印的是第三个printf的返回值
第三个printf打印43，在屏幕上打印2个字符，再返回2
第二个printf打印2，在屏幕上打印1个字符，再放回1
第一个printf打印1
所以屏幕上最终打印：4321

4.函数的声明和定义

4.1 单个文件和多个文件

单个文件中，还是上面闰年的例子，int is_leap_year 是函数的定义，int ret = is_leap_year 是函数的调用

如果把 is_leap_year 函数放在main函数后面呢？
is_leap_year 函数调用的时候，并没有发现前面有 is_leap_year 的定义，就会报警告

那么如何让解决呢？
就是函数调用之前先声明一下 is_leap_year 这个函数，声明函数只要交代清楚：函数名，函数的返回类型和函数的参数就行了

上面闰年的例子就是正确的写法

多个文件中，一般在企业中我们写代码时候，代码可能比较多，不会将所有的代码都放在一个文件中，我们往往会根据程序的功能，将代码拆分放在多个文件中一般情况下，函数的声明、类型的声明放在头文件（.h）中，函数的实现是放在源文件（.c）文件中

4.2 static 和 extern

在C语言中，static 和 extern 是关键字
static ：静态的意思，用于修饰全局变量，局部变量，函数
extern ：用于声明外部符号

这里拓展几个名词：
作用域：⼀段程序代码中所用到的名字并不总是有效可用的
而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域

生命周期：变量的创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的⼀个时间段

1. 局部变量的生命周期是：进入作用域变量创建，生命周期开始，出作用域生命周期结束
2. 全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期

举个static修饰局部变量的例子：

#include <stdio.h>
void test()
{
 int i = 0;
 i++;
 printf("%d ", i);
}
int main()
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<5; i++)
 {
 test();
 }
 return 0;
}

从运行结果来看，打印了5个1，局部变量 i 每次进入 test 函数时都会重新定义，也就是重新创建再释放内存，如果我们不想让 i 出函数时被销毁，我们就在 int i = 0 前面加上 static ，那么此时 i 出函数的时候是不会销毁的，重新进入函数也就不会重新创建变量，直接上次累积的数值继续计算

static修饰局部变量改变了变量的生命周期，生命周期改变的本质是改变了变量的存储类型，本
来⼀个局部变量是存储在内存的栈区的，但是被 static 修饰后存储到了静态区，存储在静态区的变
量和全局变量是⼀样的，生命周期就和程序的生命周期⼀样了，只有程序结束，变量才销毁，内存才
回收，但是作用域不变

举个static修饰全局变量的例子：

add.c

int g_val = 2018;

test.c

#include <stdio.h>
extern int g_val;
int main()
{
 printf("%d\n", g_val);
 return 0;
}

extern 是用来声明外部符号的，如果⼀个全局的符号在A文件中定义的，在B文件中想使用，就可以使用 extern 进行声明，然后使用

如果在 int g_val = 2018 前加个 static 在编译的时候会出现链接性错误，全局变量被 static 修饰之后，外部链接属性就变成了内部链接属性，只能在自己所在的源文件内部使用了，其他源文件，即使声明了，也是无法正常使用的（ static 修饰函数同理）

希望读者们多多三连支持

小编会继续更新

你们的鼓励就是我前进的动力！

原文地址：https://blog.csdn.net/Zero_VPN/article/details/143057123

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！