C语言——函数

C语言——函数

函数的概念

• 函数：也叫子程序。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。
• C语言函数分类：
  按照用户使用：库函数，自定义函数
  按照参数的形式：无参函数，有参函数
  按照是否有返回值的角度：有返回值函数，无返回值函数
  按照调用的角度：主调函数，被调函数

库函数

标准库和头文件

• 库函数：C语言国际标准ANSI C归档了一些常用的函数的标准，就被叫做标准库，不同编译器给出一系列函数的实现，这些函数叫库函数，例如：printf，scanf等。
  库函数相关头文件：https://zh.cppreference.com/w/c/header
• 库函数的使用：
  1.进入官网学习和查看，里面有例子
  2.举例：

#include<math.h>
int main
{double r=sqrt(16);printf("%lf\n",r);return 0;
}

运行结果就为4.0
3.库函数文档的一般格式
（1）函数原型
（2）函数功能格式
（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

自定义函数

• 函数的语法形式

ret_type_fun_name(形式参数)
{
}
//把函数想象成一个小工厂，工厂得输入原材料，才能生产产品，函数一样也需要输入一些值，经过函数内的计算得出结果
//ret_type表示函数计算结果的类型，有时候返回类型为void，表示什么都不返回。
//fun_name是为了方便使用函数，给起了一个名字
//函数的参数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
//{}括起来的是函数体

形参和实参

int Add(int x,int y)//形式参数，简称形参（即如果只定义不调用，这俩参数就只是形式上的参数）
{return x+y;//计算x+y后返回的是结果
}
int main()
{int a=0;int b=0;scanf("%d %d",&a,&b);int c=Add(a,b);//调用Add函数//真实传递给函数的参数，a，b是实际参数，简称实参printf("c=%d\n",c);return 0;
}

• 形参的实例化：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，才向内存申请空间，这个过程就是形参的实例化
• 形参和实参的关系：形参和实参各自有独立的空间；
  形参的修改不会影响实参；
  形参是实参的一份临时拷贝；
  实参和形参的名字可以相同，但依然是不同的空间。

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，在返回表达式的结果
• 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语句执行后，函数就彻底返回，后边的代码不再执行
• return返回的值和函数返回类型不一致，系统就会自动将返回的值隐式转换为函数的返回类型，例：

int test()
{return 3.5;//这样写就牛头不对马尾
}
int main()
{int r=test();printf("%d\n",r);//此时打印结果就为3，3.5被强制转换成了int类型return 0;
}

• 如果函数中存在if等分支语句，则要保证每种情况下都有return返回，否则会出现编译错误（必须考虑全面，每一种情况都有返回值）
• 函数的返回类型如果不写，编译器会默认函数的返回类型是int；
  尽量有明确的返回类型，就直接写清楚，如果不需要返回就写void
• 函数写了返回类型，但是函数中没有使用return返回值，那么函数的返回值是未知的

数组做函数参数

一维数组的传参：

//将数组内容全变成-1并打印
#include<stdio.h>
void set_arr(int arr[],int sz)
{int i=0;for(i=0;i<sz;i++){arr[i]=-1;}
}
//写一个函数，打印arr数组的所有内容
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);//函数的调用print_arr(arr,sz);//数组传参的时候，实参应该写数组名return 0;
}

二维数组的传参：

void print_arr2(int arr[][5],int r,int c)//行可省，列不可省
{int i=0;for(i=0;i<r;i++){int j=0;for(j=0;j<c;j++){printf("%d ",arr[i][j]);}printf("\n");	}
}
int main()
{int arr[3][5]={{1,2,3},{2,3,4,5},{3,4,5,6,7}};print_arr2(arr,3,5);return 0;
}

数组传参时需要注意：

• 函数的形参要和函数的实参个数匹配
• 函数的实参是数组，形参也可以是写成数组形式的
• 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

嵌套调用和链式访问

嵌套调用：函数之间的互相调用，例：

//使用函数的方式实现某年某月有多少天
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
bool is_leap_year(int y)
{if(((y%4==0)&&(y%100!=0))||(y%400==0))return true;else return false;
}
int get_days_of_month(int y,int m)
{int days[]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//来一个判断闰年的函数功能int d=days[m];if(is_leap_year(y)&&m==2)//嵌套调用{d+=1;}return d;
}int main()
{int year=0;int month=0;scanf("%d %d",&year,&month);int day=get_days_of_month(year,month);printf("%d\n",day);return 0;
}

链式访问：链式访问就是将一个函数的返回值作为另一个函数的参数，像链条一样将函数穿起来就是函数的链式访问，例：

int main()
{printf("%zd\n",strlen("abcdef"));//链式访问，将函数的参数作为返回值
}

int main()
{printf("%d",printf("%d",printf("%d",43)));//链式访问
//printf参数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
}

打印结果是4321

函数的声明和定义

单个文件

函数的声明就是告诉编译器 ，有一个函数：名字是什么 ，参数是什么，返回类型是什么

int is_leap_year(int y);//函数的声明
//int is_leap_year(int);//函数的声明中形式参数的名字可以省略
int main()
{int year=0;scanf("%d",&year);if(is_leap_year(year))//函数的调用printf("闰年\n");elseprintf("非闰年\n");return 0;
}
//函数的定义，如果把函数的定义放在最下面函数调用的后面会有问题，除非你先声明一下
int is_leap_year(int y){if((y%4==0)&&(y%100!=0)||(y%400==0))return 1;elsereturn 0;}

多个文件

• 头文件中放声明函数
  
• 函数定义
  
• 包含头文件，然后调用函数
  
  ——这是可以运行的
  
  如果不写头文件也是可以的，只需要在int main()前加入

extern int Add(int x,int y);//相当于声明

extern这个关键字是用来声明外部符号的
以上写法，函数的定义和声明是分离的，这样写方便模块化的编程，也方便协作

static和extern(都是C语言中的关键字)

• 作用域：一段程序代码中所用到的名字并不总是有效的，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
  1.局部变量的作用域是变量所在的局部范围；
  2.全局变量的作用域是整个项目。
• 生命周期：是指变量的创建（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：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：整个程序的生命周期
• static：
  1.修饰局部变量；

运行结果为23456，若没有static修饰，运行结果为22222
static修饰了局部变量n，使其的生命周期变长了（本质是改变了变量的存储类型，本来是一个局部变量存储在内存的栈区，但被static修饰后到了静态区。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）

2.修饰全局变量；
static修饰全局变量后（外部链接属性变成了内部链接属性），使得这个全局变量只能在本源文件中使用，即使声明了，也不能在其他源文件中使用

3.修饰函数
函数默认是有外部链接属性的，用static修饰后，函数的外部链接属性变成内部连接属性，是的函数只能在自己的.c文件中使用，其他.c文件不能使用

• extern:用来声明外部符号（外部符号可以是全局变量，函数等）