【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数

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目录

前言

一、函数的概念

二、库函数

2.1 标准库和头文件

2.2库函数的使用方法

2.2.1功能

2.2.2库函数的头文件

2.2.3例子

2.2.4库函数文档的一般格式

三、自定义函数

3.1函数的语法形式

3.2函数例子

四、形参和实参

4.1实参

4.2形参

4.3实参和形参的关系

五、return语句

六、数组做函数参数

总结


前言

本文将介绍库函数和自定义函数的概念,并带大家了解形参和实参的关系,以及怎么用数组作为参数传进函数里。


一、函数的概念

数学中我们其实就见过函数的概念,比如:一次函数 y=kx+b ,k和b都是常数,给⼀个任意的x,就 得到⼀个y值。
其实在C语言也引入函数(function)的概念,有些翻译为:子程序,子程序这种翻译更加准确一些。 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,也可以说:一个大的计算任务可以分解成若干个较 小的函数(对应较小的任务)完成。同时一个函数如果能完成某项特定任务的话,这个函数也是可以复用的,提升了开发软件的效率。
在C语言中我们一般会见到两类函数:
  • 库函数
  • 自定义函数

二、库函数

2.1 标准库和头文件

C语言标准中规定了C语言的各种语法规则,C语言并不提供库函数;C语言的国际标准ANSI C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。
像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。有了库函数,⼀些常见的功能就不需要程序员自己实现了,一定程度提升了效率;同时库函数的质量和执行效率上都更有保证。
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,都在不同的头文件中进行了声明。
库函数相关头文件: https://zh.cppreference.com/w/c/header

2.2库函数的使用方法

库函数的学习和查看工具很多,比如:
C/C++官方的链接: https://zh.cppreference.com/w/c/header
cplusplus.com: https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/
举一个库函数的例子: 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

2.2.1功能

Compute square root 计算平方根
Returns the square root of x.(返回平方根)

2.2.2库函数的头文件

库函数是在标准库中对应的头文件中声明的,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。

2.2.3例子

#include 
#include 
int main()
{
	double d = 16.0;
	double r = sqrt(d);
	printf("%lf\n", r);
	return 0;
}

运行结果:

【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第1张图片

2.2.4库函数文档的一般格式

1. 函数原型
2. 函数功能介绍
3. 参数和返回类型说明
4. 代码举例
5. 代码输出
6. 相关知识链接

三、自定义函数

了解了库函数,我们的关注度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。

3.1函数的语法形式

其实自定义函数和库函数是⼀样的,形式如下:

【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第2张图片

  • ret_type 是函数返回类型
  • fun_name 是函数名
  • 括号中放的是形式参数
  • {}括起来的是函数体

【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第3张图片

我们可以把函数想象成小型的⼀个加工厂,工厂得输入原材料,经过工厂加工才能生产出产品,那函数也是⼀样的,函数一般会输入一些值(可以是0个,也可以是多个),经过函数内的计算,得出结果。
  • ret_type 是用来表示函数计算结果的类型,有时候返回类型可以是 void ,表示什么都不返回
  • fun_name 是为了方便使用函数;就像人的名字一样,有了名字方便称呼,函数有了名字方便调用,所以函数名尽量要根据函数的功能起的有意义。
  • 函数的参数就相当于,工厂中送进去的原材料,函数的参数也可以是 void ,明确表示函数没有参数。如果有参数,要交代清楚参数的类型和名字,以及参数个数。​​
  • {}括起来的部分被称为函数体,函数体就是完成计算的过程。

    3.2函数例子

    写一个加法函数,完成2个整型变量的加法操作。
    #include 
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	int b = 0;
    	//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
    	//to do
    
    	//输出
    	printf("%d\n", r);
    	return 0;
    }
    我们根据要完成的功能,给函数取名:Add,函数Add需要接收2个整型类型的参数,函数计算的结果也是整型。
    所以我们根据上述的分析写出函数:
    #include 
    int Add(int x, int y)
    {
    	int z = 0;
    	z = x + y;
    	return z;
    }
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	int b = 0;
    	//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;
    }

    当然Add函数也可以简化为:

    【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第4张图片

    函数的参数部分需要交代清楚:参数个数,每个参数的类型是啥,形参的名字叫啥。

四、形参和实参

在函数使用的过程中,把函数的参数分为,实参和形参。
再看看我们前面写的代码:
【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第5张图片

4.1实参

在上面代码中,第2~7行是 Add 函数的定义,有了函数后,再第17行调用Add函数的。
我们把第17行调用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。

4.2形参

在上面代码中,第2行定义函数的时候,在函数名 Add 后的括号中写的 x y ,称为形式参数,简
形参
为什么叫形式参数呢?实际上,如果只是定义了 Add 函数,而不去调用的话, Add 函数的参数 x
y 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。

4.3实参和形参的关系

虽然我们提到了实参是传递给形参的,他们之间是有联系的,但是形参和实参各自是独立的内存空
间。
这个现象是可以通过调试来观察的。请看下面的代码和调试演示
#include 
int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	//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;
}

【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第6张图片

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的地址是不⼀样的,所以我们可以理解为形参是实参的一份临时拷贝。

五、return语句

在函数的设计中,函数中经常会出现return语句,这里讲⼀下return语句使用的注意事项。
return后边可以是⼀个数值,也可以是⼀个表达式,如果是表达式则先执行表达式,再返回表达式的结果。
return后边也可以什么都没有,直接写 return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。
return返回的值和函数返回类型不⼀致,系统会自动将返回的值隐式转换为函数的返回类型。
return语句执行后,函数就彻底返回,后边的代码不再执行。
如果函数中存在if等分支的语句,则要保证每种情况下都有return返回,否则会出现编译错误。


六、数组做函数参数

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。
比如: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。
简单思考一下,基本的形式应该是这样的:
【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第7张图片
这里的set_arr函数要能够对数组内容进行设置,就得把数组作为参数传递给函数,同时函数内部在设
置数组每个元素的时候,也得遍历数组,需要知道数组的元素个数。所以我们需要给set_arr传递2个参
数,⼀个是数组,另外⼀个是数组的元素个数。仔细分析print_arr也是⼀样的,只有拿到了数组和元
素个数,才能遍历打印数组的每个元素。
【C语言】函数调用及创建,并将数组传参到函数_第8张图片
数组作为参数传递给了 set_arr print_arr 函数了,那这两个函数应该如何设计呢?
这里我们需要知道数组传参的几个重点知识:
函数的形式参数要和函数的实参个数匹配
函数的实参是数组,形参也是可以写成数组形式的
形参如果是一维数组,数组大小可以省略不写
形参如果是二维数组,行可以省略,但是列不能省略
数组传参,形参是不会创建新的数组的
形参操作的数组和实参的数组是同一个数组
根据上述的信息,我们就可以实现这两个函数:
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]);
	}
	printf("\n");
}

往期博文:【C语言】——函数递归,用递归简化并实现复杂问题


总结

本文介绍库函数和自定义函数的概念,并带大家了解形参和实参的关系,以及怎么用数组作为参数传进函数里。

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