【C语言初阶】函数的具体用法，有这篇博客就够了

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Hello，这里是君兮_，今天又又又来给大家更新0基础C语言中的内容啦！今天给大家带来的是C语言当中函数的调用以及使用，废话不多说我们直接开始吧！

一.函数是什么?

• 维基百科对函数的定义：子程序。

• 在计算机科学中，子程序，是一个大型程序中的某部分代码，由一个或者多个语句块组成。他负责完成某项特定的任务，而且较于其他代码，具备相 对的独立性。一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库

二.常用的函数

1.库函数

什么会有库函数？

1. 我们知道在我们学习C语言编程的时候，总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果，想把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能：将信息按照一定的格式打印到屏幕上（printf）。
2. 在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作（strcpy）。
3. 在编程是我们也计算，总是会计算n的k次方这样的运算（pow）。

• 像上面我们描述的基础功能，它们不是业务性的代码。我们在开发的过程中每个程序员都可能用的到，

• 为了支持可移植性和提高程序的效率，所以C语言的基础库中提供了一系列类似的库函数，方便程序员进行软件开发。

• 很多初学者可能对下面这段代码有疑惑，这是什么呢？

#include 

• 这就是我们使用的最基本的一个包含库函数的头文件，你所用的scanf，printf等都定义在它里面。

• 不相信？我们验证一下
  

• 可见，少了库函数，我们这个程序是无法运行的。

• 那怎么学习库函数呢？

• 下面提供一个学习库函数的网站：c plus plus
  

• 简单总结一下，C语言常用的库函数都有：

IO函数
字符串操作函数
字符操作函数
内存操作函数
时间/日期函数
数学函数
其他库函数

• 注：
  库函数必须知道的一个秘密就是：使用库函数，必须包含 #include 对应的头文件。

如何学会使用库函数？

• 需要全部记住吗？No！

• 需要学会查询工具的使用：
  MSDN(Microsoft Developer Network)
  c plus plus
  英文版
  中文版

• 英文很重要。最起码得看懂文献。

• 所以如果你想真正学好C语言，一定要注意提高自己的英语水平哦！

2.自定义函数

如果库函数能干所有的事情，那还要我们程序员干什么？
所以更加重要的是自定义函数。
自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型和函数参数。
但是不一样的是这些都是我们自己来设计。这给程序员一个很大的发挥空间

函数的组成：

ret_type fun_name(para1, * )
{
statement;//语句项
}
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1   函数参数

• 我们现在举几个实战例子带大家体会一下

写一个函数可以找出两个整数中的最大值。

#include 
//get_max函数的设计
int get_max(int x, int y)
{
return (x>y)?(x):(y);//三目操作符。如果条件为真返回第一个数，如果条件为假，返回第二个数
}
int main()
{
int num1 = 10;
int num2 = 20;
int max = get_max(num1, num2);
printf("max = %d\n", max);
return 0;
}

• 让代码走起来看看我们的效果
  
• 再举个例子：

写一个函数可以交换两个整形变量的内容。

void Swap2(int* px, int* py)
{
	int tmp = 0;
	tmp = *px;
	*px = *py;
	*py = tmp;
}
int main()
{
	int num1 = 1;
	int num2 = 2;
	
	Swap2(&num1, &num2);
	printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
	return 0;
}

• 结果如下：
  

• 第一个代码非常简单这里就不说了，而第二个代码会在下面函数的传值调用以及传址调用中作为例子介绍，这里没看懂别找急咱先接着往下看。

• 这里有可能有人会问：

• 为啥要定义一个函数啊，我直接在主程序里敲不就好了吗？

定义、封装函数的意义：

函数的参数

• 实际参数（实参）：
  真实传给函数的参数，叫实参。
  实参可以是：常量、变量、表达式、函数等。
  无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。
• 形式参数（形参）：
  形式参数是指函数名后括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（分配内存单元），所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。
• 对比下这段代码与上面实现交换两个整型变量函数swap2

//实现成函数，但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y)
{
	int tmp = 0;
	tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
int main()
{
	int num1 = 1;
	int num2 = 2;
	Swap1(num1, num2);
	printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
	return 0;
}

• 运行结果：
  
• 上面 Swap1 和 Swap2 函数中的参数 x，y，px，py 都是形式参数。
• 在main函数中传给 Swap1 的 num1 ， num2 和传给 Swap2 函数的 &num1 ,&num2 是实际参数。
• 由于形式参数在函数中使用完后直接就被销毁了，所以根本传不会我们的主函数里打印，因此才导致未实现num1与num2的交换。
• 注意
• Swap1 函数在调用的时候， x ， y会拥有自己的空间，同时拥有和实参一模一样的内容。
  所以我们可以简单的认为：形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝。

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三.函数的调用

1.传值调用

• 函数的形参和实参分别占有不同内存块，对形参的修改不会影响实参

2.传址调用

• 传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。

• 这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系，也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量。

• 有关传值调用与传址调用相关的小练习:

• 打印素数的函数

//写一个函数判断是不是素数
//并把1-200之间的结果打印出来
#include
int is_prime(int i)
{
	int j = 0;
	
	
		for (j = 2; j <=sqrt(i); j++)//sqrt为平方根
		{
			if (i % j == 0)
			{
				
				return 0;
				
			}
		}
		return 1;
		
	
}
int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
	
	for (i = 101; i < 201; i += 2)
	{
		int ret = is_prime(i);
		if(ret == 1)
		{
			printf("%d ", i);

			count++;
		}
	}
	printf("\n 一共%d个素数", count);

}

• 二分法查找函数

用函数的形式实现二分法查找
int Find(int arr[], int k, int sz)
{
	int left = 0;
	int right = sz - 1;
	
	while (left <= right)
	{
		//int mid = (left + right) / 2;
      int mid=left+(right-left)/2;//防止栈溢出
		if (arr[mid] == k)
		{
			return mid;
			break;
		}
		else if(arr[mid]<k)
		{
			left = mid + 1;
		}
		else {
			right = mid - 1;
		}
		
	}
	  return 1;
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int k = 7;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int ret=Find(arr, k, sz);
	if (ret == 1)
	{
		printf("找不到\n");
	}
	else
		printf("找到了，下标是%d", ret);
	return 0;
}

• 上面代码就不多解释了，之前都写过博客解释，链接如下：
  在C语言中如何打印某个范围中满足某些条件的数(素数，闰年，水仙花数等)
  【C语言】带你玩转经典算法用二分法在一个有序数组中查找某个数

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四.函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的，也就是互相调用的。

1. 嵌套调用

• 函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义。
• 示例代码如下：

#include
void new_line()
{
printf("hehe\n");
}
void three_line()
{
  int i = 0;
for(i=0; i<3; i++)
 {
    new_line();
 }
}
int main()
{
three_line();
return 0;
}

• 嵌套定义。以下代码连编译都过不去。

#include
void new_line()
{
    printf("hehe\n");
    void three_line()
    {
        int i = 0;
        for (i = 0; i < 3; i++)
        {
            printf("%d ", i);
        }
    }
}

int main()
{
    three_line();
    return 0;
}

2.链式访问

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

• 举例说明:

#include 
int main()
{
	printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
	//结果是啥？
	//注：printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
	return 0;
}

• printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
• 第一个printf打印“43”
  - 第二个printf打印此时在屏幕上的字符个数，也就是“2”
• 第三个printf同理打印字符个数“1”
• 这就是上面这个代码结果出现的原因

六.函数的声明和定义

1.函数声明：

• 1). 告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数声明决定不了。
• 2). 函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
• 3). 函数的声明一般要放在头文件中的。

2.函数定义：

• 函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。
• test.h的内容
  放置函数的声明

//函数的声明
int Add(int x, int y);

• test.c的内容
  放置函数的实现

#include "test.h"
//函数Add的实现
int Add(int x, int y)
{
return x+y;
}

• 这种分模块的写法曾在我们之前的五子棋以及扫雷游戏程序中多次出现，以下是博客链接，感兴趣可以去看看
  【C语言】项目实战——快速0基础上手五子棋游戏(内附源码)
  【C语言】万字教学，带你分步实现扫雷游戏(内含递归函数解析)，剑指扫雷，一篇足矣

总结

• 以上就是今天的所有内容了，函数的基本使用方法以及调用该涉及到的应该都涉及到了。
• 如果你有任何疑问欢迎在评论区指出或者私信我，我看到后会第一时间回复的哦！

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