在C语言中的函数就是一个完成某项特定的任务的一小段代码。这段代码是有特殊的写法和调用方法的。
C语言的程序其实是由无数个小的函数组合而成的。
在C语言中我们一般会见到两类函数:
C语言的的国际标准ANSIC规定了⼀些常⽤的函数的标准,被称为标准库。
那不同的编译器⼚商根据ANSI提供的C语⾔标准就给出了⼀系列函数的实现。这些函数就被称为库函数。
我们前⾯内容中学到的 printf 、scanf 都是库函数,库函数的也是函数,不过这些函数已经是现成的,我们只要学会就能直接使⽤了。
各种编译器的标准库中提供了⼀系列的库函数,这些库函数根据功能的划分,都不同的头⽂件中进⾏了声明。
库函数相关头⽂件网址:
https://zh.cppreference.com/w/c/header
举例:sqrt
double sqrt((double x));
//sqrt是函数名
//x 是函数的参数,表示调用sqrt函数需要传递一个double类型的值
//double 是返回值类型 —— 表示函数计算的结果是double类型的值
功能
Compute square root 计算平方根
Returns the aquare root of x.( 返回平方根 )
头文件包含
库函数是标准库中对应的头文件声明的,所以库函数的使用,务必包含对应的头文件,不包含是可能会出现一些问题的。
#include
#include
int main()
{
double d = 16.0;
double r = sqrt(d);
printf("%lf", r); //4.000000
return 0;
}
了解了库函数,我们的关注应该聚焦在自定义函数上,自定义函数其实更加重要,也能给程序员写代码更多的创造性。
其实自定义函数和库函数是一样的,形式如下:
ret_type fun_name(形式参数)
{
}
写一个加法函数,完成2个整型变量的加法操作。
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
int r= Add(a, b);
printf("%d", r);
return 0;
}
在上述代码中,先是Add函数的定义,有了函数后,再调用Add函数。
在调用Add函数时,传递给函数的参数a和b,称为实际参数,简称实参
实际参数就是真实传递给函数的参数。
在上述代码中,最开始定义函数的时候,函数名Add后面括号中写的a和b,称为形式参数,简称形参。
为什么叫形式参数呢?实际上,如果只是定义了Add 后函数,⽽不去调⽤的话,Add 函数的参数a和b只是形式上存在的,不会向内存申请空间,不会真实存在的,所以叫形式参数。形式参数只有在函数被调⽤的过程中为了存放实参传递过来的值,才向内存申请空间,这个过程就是形式的实例化。
int Add(int x, int y)
{
int z = 0;
z = x + y;
return z;
}
int main()
{
int a = 2;
int b = 3;
//输⼊scanf("%d %d", &a, &b);
//调⽤加法函数,完成a和b的相加
//求和的结果放在r中
int r = Add(a, b);
//输出
printf("%d\n", r);
return 0;
}
我们在调试的可以观察到,x和y确实得到了a和b的值,但是x和y的地址和a和b地址是不一样的,所以我们可以理解为形参是实参的一份临时拷贝
在函数的设计中,函数中经常会出现return语句,以下便是return语句使用的注意事项。
在使用函数解决问题的时候,难免会将数组作为参数传递给函数,在函数内部对数组进行操作。
写⼀个函数对将⼀个整型数组的内容,全部置为-1,再写⼀个函数打印数组的内容
void set_arr(int arr[],int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
arr[i] = -1;
}
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
set_arr(arr,sz);//使数组都成为-1
print_arr(arr, sz);//打印数组
return 0;
}
嵌套调用就是函数之间的互相调用。
例子:
假设我们计算某年某月有多少天?,若要用函数实现,可以设计2个函数
int is_leap_year(int y)
{
if (y % 4 == 0 && y % 100 != 0 || y % 400 == 0)
{
return 1; //是闰年
}
else {
return 0; //不是闰年
}
}
int get_days_of_month(int y,int m)
{
int days[] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//12个月的天数
//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
int day = days[m];
//闰年的2月是特殊的一天 -29天
if (is_leap_year(y) && m == 2)
day ++;
return day;
}
int main()
{
int year = 0;
int month = 0;
scanf(" %d %d", &year, &month);
int d =get_days_of_month(year,month);//计算一个月有几天
printf("%d\n", d);
return 0;
}
所谓链式访问就是将一个函数的返回值作为另一个函数的参数,像链条一样将函数串起来就是函数的链式访问。
例子
int main()
{
printf("%d\n", strlen("abcdef"));//2链式访问
return 0;
}
例2
int main()
{
printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));//4321
return 0;
}
上⾯的例⼦中,我们就第⼀个printf打印的是第⼆个printf的返回值,第⼆个printf打印的是第三个
printf的返回值。
第三个printf打印43,在屏幕上打印2个字符,再返回2
第⼆个printf打印2,在屏幕上打印1个字符,再放回1
第⼀个printf打印1
所以屏幕上最终打印:4321
函数的调⽤⼀定要满意,先声明后使⽤;
函数的定义也是⼀种特殊的声明,所以如果函数定义放在调⽤之前也是可以的。
⼀般情况下,函数的声明、类型的声明放在头⽂件(.h)中,函数的实现是放在源⽂件(.c)⽂件中。
//add.c
函数的定义
int Add(int x, int y)
{
return x+y;
}
//add.h
函数的声明
int Add(int x, int y);
test.c
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
//函数调⽤
int c = Add(a, b);
printf(“%d\n”, c);
return 0;
}
static 和 extern 都是C语言中的关键字
static 是静态的意思,可以用来:
extern 是用来声明外部符号的。
在之前先了解一下作用域和生命周期
是程序设计概念,通常来说,一段程序代码中所有用到的名字并不总是有效的,而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。
指的是变量的出创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的一个时间段
本质上影响了变量的存储类型
一个局部变量是存在栈区的
但是被static修饰后就存放在静态区了
因为存储类型的变化,生命周期跟着变化了,变长了!
作用域不变!!!!
对比图
//}
//代码1
#include
void test()
{
int i = 0;
i++;
printf("%d ", i); //1 1 1 1 1
}
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
test();
}
return 0;
}
//代码2
#include
void test()
{
//static修饰局部变量
static int i = 0;
i++;
printf("%d ", i); //1 2 3 4 5
}
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
test();
}
return 0;
}
经过对比,理解static修饰局部变量的意义
代码1的test函数中的局部变量i是每次进入test函数先创建变量(生命周期开始)并赋值为0,然后++,再打印,出函数的时候变量生命周期将要结束(释放内存)。
代码2中,从输出看出,i的值有累加的效果,其实test函数中的i创建好后,出函数的时候是不会销毁的,重新进入函数也就不会重新创建变量,直接上次累积的数值继续计算。
**结论:**static修饰局部变量改变了变量的生命周期,生命周期改变的本质是改变了变量的存储类型,本来一个局部变量是存储在内存的栈区的,但是被static修饰后存储到了静态区。存储在静态区的变量和全局变量是一样的,生命周期就和程序的生命周期一样了,只有程序结束,变量才能销毁,内存才回收。但是作用域不变的。
使⽤建议: 未来⼀个变量出了函数后,我们还想保留值,等下次进⼊函数继续使⽤,就可以使⽤static修饰。
对比图
代码1
add.c
test.c
代码2
add.c
test.c
extern 是⽤来声明外部符号的,如果⼀个全局的符号在A⽂件中定义的,在B⽂件中想使⽤,就可以使⽤extern 进⾏声明,然后使⽤。
代码1正常,代码2在编译的时候会出现链接性错误。
结论:
相当于作用域变小了。
使⽤建议:如果⼀个全局变量,只想在所在的源⽂件内部使⽤,不想被其他⽂件现,就可以使⽤static修饰。
对比
代码1
add.c
test.c
代码2
add.c
test.c
代码1是能够正常运⾏的,但是代码2就出现了链接错误。
其实static 修饰函数和static 修饰全局变量是⼀模⼀样的,⼀个函数在整个⼯程都可以使⽤,被static修饰后,只能在本⽂件内部使⽤,其他⽂件⽆法正常的链接使⽤了。
本质是因为函数默认是具有外部链接属性,具有外部链接属性,使得函数在整个⼯程中只要适当的声明就可以被使⽤。但是被static 修饰后变成了内部链接属性,使得函数只能在⾃⼰所在源⽂件内部使⽤。
使⽤建议:⼀个函数只想在所在的源⽂件内部使⽤,不想被其他源⽂件使⽤,就可以使⽤static 修饰。