C語言函數(shù)（一）

謹(jǐn)記

短暫的人生中，注定有很多人陪伴著你度過，陪你一起歡呼，陪你一起傷心流淚，陪你一起走過一條又一條的街道，或許他們并不是真真切切的，但是至少他們還在你身邊。這個(gè)世界很大，但是卻又很小，大的時(shí)候你要找到的你想要的卻始終也找不到的，小的時(shí)候你要逃避或者不想要的卻始終在你身邊徘徊著，曾經(jīng)有一段時(shí)間，自己很墮落，不知道干嘛，每天就渾渾噩噩的過完一天又一天，還把自己的筆名換成“徘徊的小青年”，那個(gè)時(shí)候，整個(gè)人生已經(jīng)失去意義了，知道后來有一天看到了一個(gè)畫面，我才明白，其實(shí)還有很多東西是需要自己努力去奮斗的，請(qǐng)你一定要記住，不管你做什么，身處何境，請(qǐng)不要抱怨，相信自己，你會(huì)成功的。

前言

非常的抱歉，由于其他事耽誤了，文章沒有及時(shí)的更新，望各位讀者體諒。今天給大家?guī)淼氖钦僀語言中很重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)——函數(shù)，前面我們對(duì)指針已經(jīng)有一個(gè)深刻的理解了，那么，下面我們來看看函數(shù)吧，通過本篇文章你可以學(xué)到：

• 函數(shù)的定義和聲明
• 函數(shù)的調(diào)用、傳參和返回值
• 函數(shù)的分類展示
• 函數(shù)和數(shù)組
• main函數(shù)機(jī)制

函數(shù)的定義和聲明

1、函數(shù)的定義
函數(shù)是一個(gè)完成特定功能的代碼模塊，通常有參數(shù)，也可以沒有參數(shù)；通常要求有返回值，也可以是空值。一般形式如下：

<數(shù)據(jù)類型>  <函數(shù)名稱>( <形式參數(shù)說明> )
{
            語句序列；
            return[(<表達(dá)式>)];
} 

函數(shù)名稱是一個(gè)標(biāo)識(shí)符，要求符合標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則。
數(shù)據(jù)類型是整個(gè)函數(shù)返回值的類型。這里可以包括存儲(chǔ)類型說明符、數(shù)據(jù)類型說明符以及時(shí)間域說明符。如果函數(shù)不需要有返回值時(shí)，函數(shù)類型說明符可以寫為void。
形式參數(shù)說明就是形式參數(shù)的列表，簡稱形參。形參可以是任意類型的變量，各參數(shù)之間用逗號(hào)分隔。在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，調(diào)用函數(shù)將賦予這些形式參數(shù)實(shí)際的值。
函數(shù)名后有一對(duì)花括弧?！皗}”中的內(nèi)容稱為函數(shù)體。函數(shù)體中有若干條語句（大于或等于零個(gè)），實(shí)現(xiàn)特定的功能。注意：在函數(shù)體中，表達(dá)式語句里使用的變量必須事先已有說明，否則不能使用。
return[(<表達(dá)式>)]語句中表達(dá)式的值，要求和函數(shù)名前的數(shù)據(jù)類型保持一致。如果數(shù)據(jù)類型為void，可以省略，也可以寫成“return；”。
例如定義一個(gè)簡單的函數(shù)

無形參的函數(shù)：
void test(){

    printf("這是void一個(gè)函數(shù)\n");
}
有形參的函數(shù)
void test(int a){
    
    int b = 20;
    b = b + a;
    printf("%d\n",b);
}

2、函數(shù)的聲明
函數(shù)的聲明就是把函數(shù)名、返回值類型以及形參類型、個(gè)數(shù)和順序通知編譯系統(tǒng)，以便在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，編譯系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)照檢查，包括函數(shù)名是否正確、傳遞參數(shù)的類型、個(gè)數(shù)是否與形參一致。如若出現(xiàn)不對(duì)應(yīng)的情況，編譯會(huì)有語法錯(cuò)誤。
在C語言中，用戶可以通過兩種方法來進(jìn)行函數(shù)聲明。
① 如果函數(shù)調(diào)用前，沒有對(duì)函數(shù)作聲明，且同一源文件的前面出現(xiàn)了該函數(shù)的定義，那么編譯器就會(huì)記住它的參數(shù)數(shù)量和類型以及函數(shù)的返回值類型，即把它作為函數(shù)的聲明，并將函數(shù)返回值的類型默認(rèn)為int型。
② 如果在同一源文件的前面沒有該函數(shù)的定義，則需要提供該函數(shù)的函數(shù)原型。用戶自定義的函數(shù)原型通?？梢砸黄饘懺陬^文件中，通過頭文件引用的方式來聲明。

提示；實(shí)際上，如果在調(diào)用函數(shù)之前沒有對(duì)函數(shù)進(jìn)行聲明，則編譯系統(tǒng)會(huì)把第一次遇到的該函數(shù)形式（函數(shù)定義或函數(shù)調(diào)用）作為函數(shù)的聲明，并將函數(shù)返回值的類型默認(rèn)為int型。
在前面的內(nèi)容中介紹過變量的聲明。對(duì)于全局變量的聲明可以加上extern標(biāo)識(shí)，同樣對(duì)于函數(shù)的聲明，也可以使用extern。如果函數(shù)的聲明中帶有關(guān)鍵字extern，是告訴編譯器這個(gè)函數(shù)是在別的源文件里定義的。還有一個(gè)關(guān)鍵字static，若全局變量前有static修飾，則變量只能在當(dāng)前文件中被使用，同樣若函數(shù)的聲明前面有static限制，是告訴編譯器，該函數(shù)只能在當(dāng)前文件中被調(diào)用，外部文件不能調(diào)用。

1、函數(shù)的分類
對(duì)于函數(shù)的分類，我們可以從返回值、形參進(jìn)行一個(gè)分類，一般分為4類：

• 沒有返回值和形參
• 沒有返回值，有形參
• 有返回值沒有形參
• 有返回值，有形參
  接下來分別寫一個(gè)簡單的示例代碼看看這四種函數(shù)的寫法

#include <stdio.h>
//=======函數(shù)的聲明部分========
void test();
void test1(int a);
int test2();
int test3(int a,int b);
//========主函數(shù)===========
int main(int argc, const char * argv[]) {
    //======這里可以調(diào)用函數(shù)
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}
//=======函數(shù)的實(shí)現(xiàn)部分========
void test(){
    printf("這是沒有返回值，沒有參數(shù)的函數(shù)\n");
}
void test1(int a){
    int k = 10;
    k = k + a;
    printf("%d\n",k);
    printf("這是沒有返回值，有形參的函數(shù)\n");
}
int test2(){
    printf("有函數(shù)返回值，沒有形參的函數(shù)\n");
    return 10;
}
int test3(int a,int b){
    
    printf("有函數(shù)返回值，有形參的函數(shù)\n");
    return a + b;
}

在實(shí)際開發(fā)中，需要哪一種函數(shù)，就可以去自己按照函數(shù)的形式進(jìn)行聲明和實(shí)現(xiàn)那種函數(shù)。

函數(shù)的調(diào)用、參數(shù)的傳遞和返回值

1、函數(shù)的調(diào)用
函數(shù)的使用也叫函數(shù)的調(diào)用，形式如下：
函數(shù)名稱（實(shí)際參數(shù)）
注意：
<函數(shù)名稱>是一個(gè)標(biāo)識(shí)符，符合標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則；
（實(shí)際參數(shù)）需要確切的數(shù)據(jù)，也可以是具有確定值的表達(dá)式。實(shí)參就是在使用函數(shù)時(shí)，調(diào)用函數(shù)傳遞給被調(diào)用函數(shù)的數(shù)據(jù)，用以完成所要求的任務(wù)。
函數(shù)的參數(shù)分為形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù)兩種。
形式參數(shù)指的是出現(xiàn)在函數(shù)定義中的參數(shù)列表，簡稱形參。實(shí)際參數(shù)簡稱實(shí)參，出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)中。發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)把實(shí)參的值傳送給被調(diào)函數(shù)的形參，從而實(shí)現(xiàn)主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。

提示
函數(shù)調(diào)用可以作為一個(gè)運(yùn)算量出現(xiàn)在表達(dá)式中，也可以單獨(dú)形成一個(gè)語句。對(duì)于無返回值的函數(shù)來講，只能形成一個(gè)函數(shù)調(diào)用語句。
如果是調(diào)用無參函數(shù)，則實(shí)參列表可以沒有，但括弧不能省略。如果實(shí)參列表包含多個(gè)實(shí)參，則各參數(shù)間用逗號(hào)隔開。實(shí)參與形參的個(gè)數(shù)應(yīng)相等，類型應(yīng)一致。實(shí)參與形參按順序?qū)?yīng)，一一傳遞數(shù)據(jù)。這里，對(duì)實(shí)參列表取值的順序并不是確定的，有的系統(tǒng)按自左至右順序求實(shí)參的值，有的系統(tǒng)則按自右至左順序。

示例代碼：

#include <stdio.h>
//=======函數(shù)的聲明部分========
void test();
//========主函數(shù)===========
int main(int argc, const char * argv[]) {
    //======這里可以調(diào)用函數(shù)
    test();
    return 0;
}
//=======函數(shù)的實(shí)現(xiàn)部分========
void test(){
    printf("這是沒有返回值，沒有參數(shù)的函數(shù)\n");
}
上面的寫法，相當(dāng)于把函數(shù)的定義寫在了調(diào)用語句之前，test函數(shù)沒有參數(shù)，也沒有返回值。當(dāng)被調(diào)用的函數(shù)有參數(shù)時(shí)，就涉及了參數(shù)的傳遞問題。

注意事項(xiàng)：被調(diào)函數(shù)必須是已經(jīng)聲明了的函數(shù)，或者被調(diào)函數(shù)的位置位于調(diào)用函數(shù)之前。
在有形參的時(shí)候，函數(shù)調(diào)用的時(shí)候就會(huì)傳一個(gè)確切的實(shí)參來替代形參，這里要注意的是函數(shù)調(diào)用一般有3種用途：
① 函數(shù)語句：把函數(shù)調(diào)用作為一個(gè)語句。這時(shí)不要求函數(shù)帶返回值，只要求函數(shù)完成一定的操作，如：
printf("Hello C world\n");
② 函數(shù)表達(dá)式：函數(shù)出現(xiàn)在一個(gè)表達(dá)式中，這種表達(dá)式稱為函數(shù)表達(dá)式。這時(shí)要求函數(shù)返回一個(gè)確定的值以參加表達(dá)式的運(yùn)算，如：
sum1 = sum(a,b);
③ 函數(shù)參數(shù)：函數(shù)調(diào)用作為一個(gè)函數(shù)的實(shí)參。函數(shù)調(diào)用作為函數(shù)的參數(shù)，實(shí)質(zhì)上也是函數(shù)表達(dá)式形式調(diào)用的一種，因?yàn)楹瘮?shù)的參數(shù)本來就要求是表達(dá)式形式，如：
printf("a和b的和是： %d\n",sum(a, b));

2、函數(shù)的參數(shù)傳遞
函數(shù)的參數(shù)傳遞，可以分為3種方式：

• 值傳遞
• 地址傳遞
• 全局變量傳遞

2.1、值傳遞

#include <stdio.h>
void exchange(int a, int b){
    int t;
    printf("&a=%p &b=%p\n", &a, &b);
    t = a;
    a = b;
    b = t;
    printf("a=%d b=%d\n\n", a, b);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int m = 10, n = 20;
    exchange(m, n);
    printf("&m=%p &n=%p\n", &m, &n);
    printf("m=%d n=%d\n", m, n);
    return 0;
}
輸出結(jié)果：
&a=0xbfcff4f0 &b=0xbfcff4f4
a=20 b=10
&m=0xbfcff50c &n=0xbfcff508
m=10 n=20
Program ended with exit code: 0

在該程序中，main函數(shù)調(diào)用了exchange函數(shù)。在exchange函數(shù)的定義中，參數(shù)a、b是形參，它在exchange函數(shù)體內(nèi)都可以使用，離開函數(shù)體，則不能使用。主調(diào)函數(shù)是main函數(shù)，調(diào)用語句是“exchange(m,n)”，其中的m就是實(shí)參，且m是局部變量，只能在main函數(shù)體內(nèi)使用。在執(zhí)行了函數(shù)調(diào)用后，m的值就傳給了形參a，這個(gè)傳參過程自動(dòng)進(jìn)行，相當(dāng)于執(zhí)行了代碼“int a = m; int b = n”。形參和實(shí)參是兩個(gè)不同的變量，占用不同的存儲(chǔ)空間，因此，當(dāng)形參的值發(fā)生變化時(shí)，并不影響實(shí)參的值。

函數(shù)的形參和實(shí)參具有以下特點(diǎn):
a．形參變量只有在被調(diào)用時(shí)才分配內(nèi)存單元，在調(diào)用結(jié)束時(shí)，即刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此，形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效。調(diào)用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形參變量。
b．實(shí)參可以是常量、變量、表達(dá)式、函數(shù)等，無論實(shí)參是何種類型的量，在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，它們都必須具有確定的值，以便把這些值傳送給形參。因此應(yīng)先用賦值、輸入等辦法使實(shí)參獲得確定值。
c．實(shí)參和形參在數(shù)量上、類型上、順序上應(yīng)嚴(yán)格一致，否則會(huì)發(fā)生“類型不匹配”的錯(cuò)誤。
從圖8-1中可以看出，實(shí)參和形參所占用的存儲(chǔ)單元完全是獨(dú)立的。在函數(shù)調(diào)用時(shí)，實(shí)參把存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)賦值給形參的存儲(chǔ)單元；而在函數(shù)調(diào)用后，若形參的值發(fā)生了改變，它也無法傳遞給實(shí)參（由于參數(shù)的傳遞是單向的，只能從實(shí)參傳遞給形參）。
2.2、地址傳遞
當(dāng)你希望通過形參來改變實(shí)參的值的時(shí)候，那么你可以用地址傳遞，因?yàn)樯婕暗降刂?，其?shí)就是我們以前說的指針，對(duì)于操作指針，是不是就相當(dāng)于在操作指針指向的內(nèi)存地址里面的對(duì)象。

#include <stdio.h>
void exchange(int *p, int *q){
    int t;
    printf("&p=%p &q=%p p=%p q=%p\n", &p, &q, p, q);
    t = *p;
    *p = *q;
    *q = t;
    printf("*p=%d *q=%d\n\n", *p, *q);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int m = 10, n = 20;
    exchange (&m, &n);
    printf ("&m=%p &n=%p\n", &m, &n);
    printf ("m=%d n=%d\n", m, n);
    return 0;
}
輸出結(jié)果：
&p=0xbfeb67c0 &q=0xbfeb67c4 p=0xbfeb67dc q=0xbfeb67d8
*p=20 *q=10
&m=0xbfeb67dc &n=0xbfeb67d8
m=20 n=10
Program ended with exit code: 0

在該程序中，實(shí)參是&m和&n，形參是兩個(gè)指針。傳參的過程相當(dāng)于兩條語句“int p = &m; int q = &n;”。在函數(shù)exchange中，交換了p和q，即交換了p和q的目標(biāo)，交換了變量m和n的值。在C程序中，通過傳遞變量的地址，可以起到改變主調(diào)函數(shù)中變量的作用。

2.3、全局變量傳參
全局變量就是在函數(shù)體外說明的變量，它們?cè)诔绦蛑械拿總€(gè)函數(shù)里都是可見的。實(shí)際上，全局變量也是一種靜態(tài)型的變量。將它初始化為0。全局變量一經(jīng)定義后就會(huì)在程序的任何地方可見。使用全局變量傳遞數(shù)據(jù)的先后順序的不同會(huì)影響計(jì)算結(jié)果，應(yīng)用順序不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，這種方式盡量少用。（建議不要用）。

#include <stdio.h>
int n;//全局變量
double factorial();
int main(int argc, const char * argv[]) {
    double s = 0;
    printf("input:");
    scanf("%d", &n);
   s = factorial();
    printf("%e\n", s);
    return 0;
}
double factorial(){
    double ret = 1;
    int i;
    for (i = 1; i <= n; i++)
        ret *= i;
    return ret;
}
輸出結(jié)果：
input:15
1.307674e+12
Program ended with exit code: 0

3、函數(shù)的返回值
函數(shù)的返回值是指被調(diào)用函數(shù)返回給調(diào)用函數(shù)的值。
對(duì)于函數(shù)的返回值，可以通過以下幾點(diǎn)解釋：
① 函數(shù)的返回值只能通過return語句返回主調(diào)函數(shù)，return 語句的一般形式為
return 表達(dá)式；
或者
return （表達(dá)式）；
該語句的功能是計(jì)算表達(dá)式的值，并返回給主調(diào)函數(shù)。在函數(shù)中允許有多個(gè)return語句，但每次調(diào)用只能有一個(gè)return語句被執(zhí)行，因此只能返回一個(gè)值。
② 函數(shù)返回值的類型和函數(shù)定義中函數(shù)的類型應(yīng)保持一致。如果兩者不一致，則以函數(shù)定義中的類型為準(zhǔn)，自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。
③ 如函數(shù)返回值為整型，在函數(shù)定義時(shí)可以省去類型說明。
④ 沒有返回值的函數(shù)，可以明確定義為空類型，類型說明符為void。

#include <stdio.h>
int fun(int n);
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int sum = 0, n;
    printf("input:");
    scanf("%d", &n);
    s = fun(n);
    printf("1+2+…+%d=%n\n", n, sum);
    return 0;
}
int fun(int n){
    int i, sum = 0
    for (i = 1; i <= n; i++)
        sum += i;
    return sum;
}
輸出結(jié)果：
input:100
1+2+…+100=5050
Program ended with exit code: 0

當(dāng)然，對(duì)于函數(shù)，在C99標(biāo)準(zhǔn)下，系統(tǒng)還給我們提供了很多函數(shù)，對(duì)于那些函數(shù)我們成為庫函數(shù)，我們?cè)诔绦蛑锌梢灾苯诱{(diào)用，對(duì)于庫函數(shù)，可以參考https://baike.baidu.com/item/C語言函數(shù)參考手冊(cè)/3866969?fr=aladdin

函數(shù)和數(shù)組之間的聯(lián)系

1、傳遞數(shù)組
當(dāng)形參是數(shù)組形式時(shí)，其本質(zhì)上也是一個(gè)指針。數(shù)組作為實(shí)參傳遞時(shí)，形參并沒有復(fù)制實(shí)參所有的內(nèi)容，而是復(fù)制了實(shí)參數(shù)組的首地址。由于數(shù)組的特殊性，只要知道了數(shù)組的首地址，就可以依次訪問數(shù)組中的所有元素。

#include <stdio.h>
int test_array(int a[], int n, int *p){
    int i, sum = 0;
    *p = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        sum += a[i];
        if (a[i] % 2)
            (*p)++;
    }
    return sum;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a[] = {9, 12, 2, 3, 29, 31, 40, 80}, n;
    int sum = 0,  odd= 0;
    n = sizeof(a) / sizeof(int);
    sum = test_array(a, n, &odd);
    printf("sum=%d add numbers count =%d\n",
            sum, odd);
    return 0;
}
輸出結(jié)果：
sum=206 add numbers count =4
Program ended with exit code: 0

在該程序中，子函數(shù)用來計(jì)算主調(diào)函數(shù)中的整型數(shù)組的元素的和，并統(tǒng)計(jì)數(shù)組中奇數(shù)的個(gè)數(shù)。實(shí)參傳的是數(shù)組名、數(shù)組的元素個(gè)數(shù)及一個(gè)整型的指針（除了傳遞數(shù)組名以外，還要傳遞數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)）。形參是一維數(shù)組的形式，在這里，讀者要特別注意：當(dāng)形參是數(shù)組形式時(shí)，本質(zhì)是同級(jí)別的指針。該程序中的形參int a[]，實(shí)際上是int *a。上面程序演示的是一維數(shù)組，對(duì)于二維數(shù)組這里就不演示了，其實(shí)差不多。讀者可以自行去摸索。

溫馨提示：當(dāng)形參是數(shù)組形式時(shí)，本質(zhì)是同級(jí)別的指針。

2、傳遞指針
前面介紹了函數(shù)形參是數(shù)組形式的用法，下面介紹另一種很常見的寫法即傳遞指針。其實(shí)，讀者如果熟練掌握了上一章中數(shù)組和指針部分的內(nèi)容，這里就很容易理解。若需要給子函數(shù)傳遞一維數(shù)組，可以寫成下面的形式：
int test_array(int *a, int n, int p)
若需要給子函數(shù)傳遞二維數(shù)組，應(yīng)該寫成下面的形式：
int test_array(int n, int m, int (a)[m], int p)
在這種形式中，int (a)[m]是一種數(shù)組指針或稱為行指針，指針加1，移動(dòng)m個(gè)數(shù)據(jù)，和m列的二維數(shù)組名是類似的。這就就提這么多，下篇文章會(huì)詳細(xì)講解。

main函數(shù)的參數(shù)介紹

普通函數(shù)可以帶參數(shù)，其實(shí)，main函數(shù)也可以帶參數(shù)。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，也可以在命令行上給main函數(shù)傳參。完整的main函數(shù)原型如下：
int main(int argc, const char *argv[])
上面是數(shù)組的形式，也可以寫成指針的形式：
int main(int argc, char **argv)
其中，argc是傳給main函數(shù)的參數(shù)的個(gè)數(shù)，argv指向具體的參數(shù)。

#include <stdio.h>

int main(int argc,const char *argv[]){
    int i;
    printf("argc=%d\n", argc);

    for (i = 0; i < argc; i++)
        printf("argv[%d]=%s\n", i, argv[i]);
    return 0;
}
輸出結(jié)果：
argc=1
argv[0]=...(這里打印的是路徑)Build/Products/Debug/函數(shù)的簡單示例
Program ended with exit code: 0

總結(jié)

這篇文章對(duì)剛接觸C語言函數(shù)的讀者應(yīng)該有一個(gè)很好的幫助，這篇文章將的是基礎(chǔ)和理論，下一篇文章將講解函數(shù)的重點(diǎn)，當(dāng)然也希望讀者能夠認(rèn)真的閱讀，這里面有很多細(xì)節(jié)的，望讀者揣摩。

結(jié)尾

希望讀者真誠的對(duì)待每一件事情，每天都能學(xué)到新的知識(shí)點(diǎn)，要記住，認(rèn)識(shí)短暫，開心也是過一天，不開心也是一天，無所事事也是一天，小小收獲也是一天，所以，你的路你自己選擇。