C语言---函数

目录

1.函数定义

2.库函数

3.自定义函数

4.函数参数

5.函数调用

6.函数的嵌套调用和链式访问

7.函数的声明和定义

8.函数递归


1.函数定义

维基百科对函数定义:子程序。

在计算机科学中,子程序(英语: Subroutine, procedure, function, routine, method,
subprogram, callable unit ),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。
C语言函数分为两类:库函数和自定义函数。

2.库函数

开发时每个程序员都能用到,为了提高效率,C语言内置了一批库函数。

学习库函数工具:cplusplus.com - The C++ Resources Network.

注意:使用库函数时要“#include< >"引用头文件。

举个栗子

牛客网 BC89 密码验证

C语言---函数_第1张图片

 比较两个字符串是否相等,调用了strcmp库函数,现使用上文提到的网站查询用法

C语言---函数_第2张图片strcmp 的使用是需要用指针,而数组名就是数组首元素地址,本质上就是指针。

3.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。
函数组成
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

举例子

设计一个get_max函数,获取两个数中的较大值

C语言---函数_第3张图片

上述为传值调用

再举个栗子

交换两个整型变量的值

C语言---函数_第4张图片

适用与栗子1一样的方法,结果却是错的。

对程序进行调试:

C语言---函数_第5张图片

C语言---函数_第6张图片

形参x,y的值进行了交换,但结果是错的,就是形参x,y与实参num1和num2地址不同,最终导致程序虽成功运行但输出结果错误。

故传址调用错误,应使用传址调用

对代码进行修改

C语言---函数_第7张图片

4.函数参数

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。
5.函数调用
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
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正真的联系 ,也就是函数内部可以直接操
作函数外部的变量。
练习
A
写一个函数找出100-200中的素数
C语言---函数_第8张图片

B

判断闰年。

C语言---函数_第9张图片

6.函数的嵌套和链式访问

函数和函数之间是可以嵌套的

C语言---函数_第10张图片

 用简单的栗子说明嵌套调用

链式访问

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。
C语言---函数_第11张图片

用cplusplus.com查询可知;strcat();函数是将一个字符串粘贴至另一个字符串末尾。这里strlen计算的是helloworld 的长度,为10。

7.函数的声明和定义

函数声明:

1.告诉编译器一个函数叫什么,参数是什么,返回类型是什么,但具体是不是存在,没必要知道,无关紧要。

2.函数的声明一般出现在函数使用之前,要满足先声明再使用

3.函数声明一把放在头文件中。

函数定义:

函数的具体实现,交代函数功能的实现、

举个栗子C语言---函数_第12张图片

 8.函数递归

程序调用自身的编程技巧称为递归( recursion )。 递归做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
描述出解题过程所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。 递归的主要思考方式在
于:把大事化小。
递归使用的必要条件:
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。
举个栗子
输入一个无符号整形变量,输出其各个位数,用空格分开。
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 C语言---函数_第14张图片

 大概情况就是这样(doge),画的丑,能看就行。

举个栗子

求某一项斐波那契数列的值

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 C语言---函数_第16张图片

递归写起来方便,效率是否高效?

C语言---函数_第17张图片

 计算第20位时,n=3计算了2584次,效率非常低。

考虑用循环代替递归

采用迭代法来求解斐波那契数列

迭代法

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C语言---函数_第19张图片

 不论最终值是否溢出,但效率提高了不少。

在调试 factorial 函数的时候,如果你的参数比较大,那就会报错: `stack overflow (栈溢
出) 这样的信息。 系统分配给程序的栈空间是有限的,但是如果出现了死循环,或者(死递
归),这样有可能导致一直开辟栈空间,最终产生栈空间耗尽的情况,这样的现象我们称为栈溢
出。

 

那如何解决上述的问题:
1. 将递归改写成非递归。
2. 使用 static 对象替代 nonstatic 局部对象。在递归函数设计中,可以使用 static 对象替代 nonstatic
部对象(即栈对 象),这不仅可以减少每次递归调用和返回时产生和释放 nonstatic 对象的开销,
而且 static 对象还可以保存递归调用的中间状态,并且可为各个调用层所访问。
eg.如上示例斐波那契数列迭代法替代递推法。
注意:
1. 许多问题是以递归的形式进行解释的,这只是因为它比非递归的形式更为清晰。
2. 但是这些问题的迭代实现往往比递归实现效率更高,虽然代码的可读性稍微差些。
3. 当一个问题相当复杂,难以用迭代实现时,此时递归实现的简洁性便可以补偿它所带来的运行时开
销。

如果有问题,还请大佬指出。

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