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深入浅出学会函数(上)

1.函数的概念

数学中我们其实就见过函数的概念,比如:一次函数y=kx+b,k和b都是常数,给一个任意的x,就能得到一个y的值。

其实在C语言中也引入函数的概念,有些翻译为:子程序,子程序这种翻译更加准确一些。C语言中的函数就是一个完成某项特定任务的一小段代码。这段代码是有特殊的写法和调用方法的。

C语言的程序其实是由无数个小的函数组合而成的,也可以说:一个大的计算任务可以分解成若干个较小的函数(对应较小的任务)完成。同时一个函数如果能完成某项特定的任务的话,这个函数也是可以复用的,提升了开发软件的效率。

在C语言中我们一般会见到的两类函数:

  • 库函数
  • 自定义函数

2.库函数

2.1 标准库和头文件

C语言标准中规定了C语言的各种语法规则,C语言并不提供库函数:C语言的国际标准ANSI规定了一些常用的函数的标准,被称为标准库。那不同的编译器厂商根据ANSI提供的C语言标准就给出了一系列函数的实现,这些函数就被称为库函数

我们前面内容中学到的printf,scanf 都是库函数,库函数也是函数,不过这些函数已经是现成的了,我们只要学会就能直接使用,有了库函数,一些常用的功能就不需要程序员自己实现了,一定程度上提高了效率,同时库函数的质量和执行效率上都更有保证。

各种编译器的标准库中提供了一系列的库函数,这些库函数根据功能的划分,都在不同的头文件中进行了声明。

库函数相关头文件:https://zh.cppreference.com/w/c/header

有数学相关的,由字符串相关的,有日期相关的等等,每一个头文件中都包含了,相关的函数和类型等信息,库函数的学习不用着急一次性全部学会,慢慢学习,各个击破就行。

2.2 库函数的使用方法

库函数的学习和查看工具很多,比如:

C/C++官方的链接:https://zh.cppreference.com/w/c/header

cplusplus.com:https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

举例:sqrt

double sqrt(double x);
// sqrt是函数名
//x是函数的参数,表示调用sqrt函数需要传递一个double类型的值
//double是返回值类型 - 表示函数计算的结果是double类型的值
2.2.1 功能 

Compute square root 计算平方根

Returns the square root of x.(返回平方根)

2.2.2 头文件包含

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。

2.2.3 实践
#include<stdio.h>
#include<math.h>int main()
{double d = 16.0;double r = sqrt(d);printf("%lf\n", r);return 0;
}

运行结果: 

2.2.4 库函数文档的一般格式 
  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

3. 自定义函数

了解了库函数,我们的关注度应该聚焦到自定义函数上,自定义函数其实更加重要,也能给程序员写代码更多的创造性。

3.1 函数的语法形式

其实自定义函数和库函数是一样的,形式如下:

ret_type fun_name(形式参数)
{}
  • ret_type 是函数返回类型
  • fun_name 是函数名 
  • 括号中放的是形式参数
  • { }括起来的是函数体

我们可以把函数想象成小型的一个加工厂,工厂得输入原材料,经过工厂加工才能生产出产品,那函数也是一样的,函数一般会输入一些值(可以是0个,也可以是多个),经过函数内的计算,得出结果。

  • ret_type 是用来表示函数计算结果的类型,有时候返回类型可以是 void,表示什么都不返回
  • fun_name 是为了方便使用函数;就像人的名字一样,有了名字方便称呼,函数有了名字方便调用,所以函数名尽量要根据函数的功能起的有意义。
  • 函数的参数就相当于,工厂中送进去的原材料,函数的参数也可以是void,明确表示函数没有参数。如果有参数,要交代清楚参数的类型和名字,以及参数个数。
  • { }括起来的部分被称为函数体,函数体就是完成计算的过程。 

3.2 函数的举例

举个例子:

写一个加法函数,完成2个整型变量的加法操作。

int Add(int x,int y)
{return x + y;
}int main()
{int a = 0;int b = 0;//输入scanf("%d %d", &a, &b);//计算 int c = a + b;int c = Add(a, b); //调用函数//输出printf("%d", c);return 0;
}

4. 形参和实参 

在函数使用的过程中,把函数的参数分为,实参和形参。

再看看我们前面写的代码

4.1 实参

上面代码中,第1~4行是Add函数的定义,有了函数后,再第13行调用Add函数的。 

我们把第13行调用Add函数时,传递给函数的参数a和b,被称为实际参数,简称实参

实际参数就是真实传递给函数的参数。

4.2 形参

在上面的代码中,第1行定义函数的时候,在函数名Add后的括号中写的x和y,被称为形式参数,简称形参。为什么叫形式参数呢?实际上,如果只是定义了Add函数,而不去调用的话,Add函数的参数x和y只是形式上存在的,不会向内存申请空间,不会真实存在的,所以叫形式参数。形式参数只有在函数被调用的过程中为了存放实参传递过来的值,才会向内存申请空间,这个过程就是形参的实例化

4.3 实参和形参的关系

虽然我们提到了实参是传递给形参的,他们之间是有联系的,但是形参和实参各自是独立的内存空间。这个现象是可以通过调试来观察的。请看下面的代码和调试演示:

int Add(int x,int y)
{return x + y;
}int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int c = Add(a, b);printf("%d", c);return 0;
}

我们在调试的时候可以观察到,x和y确实得到了a和b的值,但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。 

以上就是对函数(上)的详细介绍 制作不易 喜欢的朋友记得点赞评论收藏哦!!!  

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