C语言——用函数实现模块化设计

一.函数

函数就是功能，每一个函数都对应着一种特定的功能。函数的名字应反映代表的功能。
在设计一个较大的程序时，常唱将其分为若干个模块，每个模块中编写有所需功能的函数。通常分为一个主函数和若干个其他函数。由主函数调用其他函数，其他函数也可相互调用。
示例

#include
int main()
{
void print_star();			//声明print_star函数
void print_message();		//声明print_message函数
print_star();
print_message();
print_star();
return 0;
}
void print_star()			//定义print_star函数
{
printf("**************")
}
void print_message()		//定义print_message函数
{
printf("你还好吗？\n");		//输出文本信息
}
//运行结果
开始运行...
**************
你还好吗？
**************
运行结束。

注：
（1）C程序的执行是从main函数开始的，在main函数中调用其他函数，应在调用后返回main函数。在main函数中结束整个程序的运行。
（2）所有的函数都是平行的，它们之间可以相互调用，但main函数除外；它是被操作系统调用的函数。函数不能嵌套定义，因为函数之间没有从属关系。
（3）库函数和自定义函数
库函数由系统提供，用户可以直接使用。自定义函数是用户自己编写并定义的用来解决用户需求的函数。
（4）无参函数与有参函数
调用无参函数时，主调函数不向被调用函数传递数据。无参函数一般用来执行指定的一组操作。无参函数可以带回或不带回函数值，一般以不带回函数值的居多
调用有参函数时，调用函数时，主调函数在调用被调用函数时，通过参数向被调用函数传递数据。一般情况下，执行被调用函数时会得到一个函数值，供主调函数使用。
（5）一个源程序文件是一个编译单位，一个源程序文件由一个或多个以及其它有关内容（如指令、数据声明与定义等）组成。程序编时是以源程序文件为单位进行编译的。

二.函数的定义

C语言要求，在程序中用到的所有函数，都必须先定义在使用。

1.定义无参函数

一般形式：
类型名 函数名()
{
函数体
}
或
类型名 函数名(void)
{
函数体
}
void表示无参。函数体包含声明部分和语句部分。定义函数时要用“类型标识符”（即类型名）来指定函数值的类型。（函数带回值的类型）

2.定义有参函数

一般形式：
类型名 函数名(形式参数表列)
{
函数体
}
示例：

int max(int a,int b)
{
int c;			//声明部分
c=a>b?a:b;		//执行语句部分
return(c);		//将C（函数返回值）带回主函数
}

3.定义空函数

一般形式：
类型名 函数名()
{ }
空函数的作用是占一个位置（便于后期扩充新功能）。一般来说，函数名设定为将来要采用的实际函数名

三.函数的调用

一般形式：
函数名(实参表列)
示例：

print_star();
C=max(a,b);

1.函数的调用方式

按函数调用在程序中出现的形式和位置来分，有三种方法。

❶.函数调用语句

将函数调用单独作为一个语句。如：print_star()；，不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作。

❷.函数表达式

函数调用出现在另一个表达式中，如：C=6*max(a,b);,max(a,b)属于一次函数调用，它属于赋值语句的一部分，其要求函数带回一个确定的值参加表达式的运算

❸.函数参数

函数调用作为另一个函数调用时的参数，如：M=max(c,max(a,b));，两次函数调用加上赋值，M的值为a，b，c三者中的最大者。

2.函数调用中的数据传递

❶形参和实参

调用有参函数时，主调函数和被调用函数之间存在数据传递关系。已知：在定义函数时函数名后面的变量名称为“形参（即形式参数）或虚拟参数”；在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为“实参（即实际参数）”；实参可以是常量、变量或表达式。

❷形参和实参间的数据传递

调用函数过程中，系统会将实参的值传递给被调用函数的形参。形参从实参中得到一个值。该值在函数调用期间有效，可以参加该函数中的运算。在调用过程中发生的实参与形参间的数据传递称为“虚实结合”。

#include
int main()
{
int max(int x,int y);
int a,b,c;
printf("请输入数据：")；
scanf("%d,%d",&a,&b);
c=max(a,b);
printf("最大值是%的\n",c);
return 0;
}
int max(int x,int y)
{
int z;
z=x>y?x:y;
return(z);
}
//运行结果
请输入数据：6，12
最大值是12

3.函数调用的过程

（1）在定义函数中指定的形参，在未出现函数调用时，不占用内存中的存储单元。只有发生了函数调用，函数max的形参才被临时分配内存单元。
（2）将实参的值传递给对应形参。
（3）在执行max函数期间，由于形参已经有值，就可以利用形参进行有关的运算
（4）通过return语句将函数值带回到主调函数，但要注意返回值的类型与函数类型一致。现在，max函数为int型，返回值是变量z，也是int型。若函数不需要return语句，则函数应定义为void类型。
（5）调用结束时，形参将被释放。注意：实参单元仍保留并维持原值，没有改变。若在执行一个被调用函数时，形参的值发生变化，不会改变主调函数的实参的值
注：
实参向形参的数据传递是“值传递”，是单向传递，只能由实参传给形参，而不能有形参传给实参。实参和形参占用不同的存储单元，实参无法得到形参的值。

4.函数的返回值

调用主调函数会得到一个确定的值，这就是函数值（函数的返回值）。
（1）通过return语句获得。return语句将被调用函数中的一个确定值带回到主调函数。若需要从被调用函数带回一个函数值（供主调函数使用），被调用函数中必须包含return语句。若不需要，可以不要return语句。
（2）函数值的类型。既然函数有返回值，那这个值应属于某一个确定的类型，应当在定义函数时指定函数值的类型。
（3）函数类型一般应和return语句中的表达式类型一致。若函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准。对数值型数据，可以自动进行类型转换。即函数类型决定返回值的类型。

#include
int main()
{
    int max(float X,float Y);
    float a,b;
    int c;
    scanf("%f,%f,",&a,&b);
    c=max(a,b);
    printf("最大值是%d\n",c);
    return 0;
}
int max(float X,float Y)
{
    float Z;
    Z=X>Y?X:Y;
    return(Z);
}
//运行结果
1.2 2.6
最大值是2

对于不带回值的函数，应定义为“void类型”（或称为“空类型”）

四.对被调用函数的声明和函数原型

在一个函数中调用另一个函数（被调用的函数）需要具备如下条件：
（1）被调用的函数必须是已经定义的函数
（2）若使用库函数，应该在本文件开头用#include指令将调用有关库函数时所需用到的信息“包含”到本文件中来。
（3）若使用用户自定义的函数，则该函数的位置在调用它的函数（即主调函数）的后面（在同一文件中），应该在主调函数中对被调用的函数作声明。声明的作用是把函数名、函数参数的个数和参数类型等信息通知编译系统，以便在遇到函数调用时，编译系统能正确识别函数并检查调用是否合法。