【没有人能拒绝我的函数详解】

干货来咯来咯♡(´∀｀)人(´∀｀)♡

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一、函数是什么？

维基百科中对函数的定义：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，由一个或多个语句块组成，它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代码，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。

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二、C语言中函数的分类

1.库函数
2.自定义函数

1.库函数

库函数就是c语言把常用的功能，进行了封装，封装成一个个的函数，提供出来大家都可以使用。

为什么会有库函数？
因为我们在编程的时候会频繁地使用一些功能，比如：

1. 将信息按照一定的格式打印到屏幕上(printf)
2. 会频繁地做一些字符串的拷贝工作（strcpy）
3. 总是会计算n的k次方这样的运算（pow）

在开发的过程中每个程序员都有可能用得到，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。

C语言常用的库函数有：

• IO函数: 输入/输出函数:scanf、printf、getchar、putchar
• 字符串操作函数 strlen、strcmp
• 字符操作函数 islower 、isupper
• 内存操作函数 memset 、memcmp
• 时间/日期函数 time
• 数字函数 aqrt 、pow
• 其他库函数

学习库函数，多在cplusplus网站上搜索，提高自己的自学能力
https://cplusplus.com

比如strcpy函数

注意：使用库函数，一定要包含#include对应的头文件。

#include
#include

int main()
{
	char arr1[] = "hello bit";//源头
	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxx";//目的地
	//对于数组，数组名其实是数组第一个元素的地址，也就是起始地址
	strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);

	return 0;
}

2.自定义函数（很重要）

自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型、函数参数、函数的功能。
但是不一样的是这些都是我们自己都是自己设计实现的，给程序员一个很大的发挥空间。

举例：

int get_max(int x, int y)
{
	int z=(x > y ? x : y);
		return z;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);
	int m = get_max(a, b);
	printf("较大值是：%d\n", m);
	return 0;
}

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三、函数参数

3.1 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，以便把这些值传递给形参。

3.2 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。

举例：

//形式参数-形参
int get_max(int x, int y)
{
	int z = (x > y ? x : y);
	return z;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	//输入
	scanf("%d %d", &a, &b);//3 5
	//使用函数来完成
	//实际参数 -实参⬇
	int m = get_max(a, b);//变量

	//m = get_max(a, 7);//变量，常量

	//m = get_max(a, 2+3);//表达式

	//m = get_max(a, get_max(4, 8));//函数的参数是函数调用

	//输出
	printf("较大值是：%d\n", m);

	return 0;
}

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4. 函数的调用

4.1传址调用

含义：

• 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。

形式参数 - 形参
void Swap(int* pa, int* pb)
{
	int tmp = *pa;
	*pa = *pb;
	*pb = tmp;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);

	printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
	Swap(&a, &b);//实际参数 - 实参
	printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
	
	return 0;
}

注意：这种函数调用的方式叫传址调用，传变量的地址
特点：通过形参的指针就能够访问到函数外部的变量，并进行操作。

4.2 传值调用

含义：函数的形参和实参分别占用不同的内存块，对形参的修改不会影响实参。

下面这个代码是运行时错误，没有语法问题，能执行，但是结果是错误的。
调用了函数，但没有成功交换两个值

分析：通过调试发现，a,b的值都传给了x,y,但是x,y拥有自己独立的空间，地址和a,b的地址不一样，接着利用tmp，x和y交换了值，但发现没有影响到a，b，因为他们都不是同一个空间，改变了xy,ab没有收到任何影响。

形式参数 - 形参
void Swap(int x, int y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);

	printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
	Swap(a, b);//实际参数 - 实参
	printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
	
	return 0;
}

注意：这种函数调用的方式叫传值调用，传变量本身
特点：形参是实参的一份临时拷贝，对形参的修改不会影响实参。

5. 函数的嵌套调用和链式访问

含义: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。

5.1 嵌套调用

注意：不存在嵌套定义

举一个错误的例子

int test()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	return a + b;
	
	void fun()
   {
    	printf("hehe\n");
   }
}

5.2 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：
通常求字符串长度是这样：

#include
int main()
{
	int len = strlen("abcdef");

	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

运用链式访问的知识可以这样:

#include
int main()
{
	printf("%d\n", strlen("abcdef"));

	return 0;
}

把strlen的返回值作为printf函数的参数，这叫链式访问。

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再举一个例子

int main()
{
	printf("%d", printf("%d", printf("%d",43)));
	return 0;
}

打印的结果是4321

分析：

要明白的是在cplusplus网站上，printf的返回值是：写的字符的完整的个数会被返回

所以第一次调用printf函数，也就是第三个printf打印出43，43是2个字符，也就是返回2，第二个printf函数就打印2，而2是一个字符，返回1，第一个printf函数就打印1。
如下图所示：

6.函数的声明和定义

6.1 函数声明

1. 告诉编译器由于各函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么，但是具体是不是存在，函数声明决定不了的。
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。

6.2 函数定义

是指函数的具体实现，交代函数的功能实现。

/函数声明
int Add(int, int);
int Add(int x, int y);
/
/函数定义
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);/函数调用
	printf("%d\n", c);
}

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但声明通常不是这样使用的
函数的声明是放在头文件里

为什么要分那么多个文件呢？
因为在公司里写代码，是需要协作的，

作用有：
1.分模块去写，方便协作，最后做整合。
2.可以把代码的实现和声明分离。

比如要写一个计算机，分给A，B，C，D四人去写

Q则创建test.c文件，计算机需要加法，减法，乘法，除法的功能，要调用这些函数，要包含四个头文件，这样test.c就可以使用来自各个模块的东西，

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7.函数递归

7.1 什么是递归？

函数调用自身的编程技巧称为递归。
递归作为一种算法在程序设计语言中广泛应用。一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程中所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。

7.2 递归的两个必要条件

• 存在限制条件，当满足这个限制条件的时候，递归便不再继续。
• 每次递归调用之后越来越接近这个限制条件。

举例:

/会死递归，导致栈溢出了
/递归是有条件的，满足一定的条件才会进去
int main()
{
	printf("hehe\n");
	main();/死循环
	return 0;
}

内存划分为三个区域：

每一次函数调用，都要在栈区上分配一块内存空间用来保存函数在调用过程中的上下文的信息。
如果没有条件限制函数调用，那么就会一直递归进去，栈空间就耗完了，就会栈溢出。
所以这两个条件是非常重要的！！

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练习：
接受一个整型值（无符号)，按照顺序打印它的每一位。
例如：
输入1234，输出1 2 3 4

void print(unsigned int n)
{
	if (n > 9)
	{
		print(n / 10);

	}
	printf("%d ", n % 10);
}
int main()
{
	unsigned int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	print(num);

	return 0;
}

分析图如下

总结：
其实递归就是
递 - 递推
归 - 回归

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7.3 递归与迭代

迭代就是把一件事情重复去做，循环就是迭代的一种。
很多问题在求解的时候既可以用迭代的方式，也可以用用递归的方式。

练习：
求n的阶层。

方法一

n! = 1*2*3*4...*n
/循环(迭代)
int Fac(int n)
{
	int r = 1;
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		r = r * i;
	}
	return r;
}

方法二

/递归
int Fac(int n)
{
	if (n <= 1)
		return 1;
	else
		return n * Fac(n - 1);
}

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int ret = Fac(n);
	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}