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揭秘C语言【函数】的神秘面纱!

7 人参与  2024年05月10日 16:20  分类 : 《资源分享》  评论

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函数的概念库函数自定义函数return语句形参和实参函数调用嵌套调用和链式访问函数的声明和定义static和extern关键字最后

函数的概念

一提到“函数”二字,不知是否又勾起了大家在数学课上的痛苦回忆?。在数学当中的“函数”,一般是长这样的:y=kx+b,k和b都为常数,给一个任意的x,就能得到一个y值。主要的思想就是设置一个表达式,然后输入一个x值,就能帮助我们得到想要的y值。C语言中的函数概念虽然与数学中的函数不同,但我觉得它们的思想是一样的。

C语言中函数的概念:C语言的函数就是一个完成某项特定的任务的一小段代码,有些书也翻译为子程序。一个大的计算任务可以分解成若干个小的函数完成,同时一个函数如果能够完成某项特定任务的话,那么这个函数也是可以复用的,提高了软件开发的效率。C语言中我们常见到的函数由两类:库函数自定义函数


库函数

库函数:顾名思义就是在C语言标准库里的函数,即“出生就自带编制”的函数?。
库函数的前世今生:

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,但是C语言并不提供库函数,而是由不同的编译器厂商根据ANSI提供的C语言标准把这些函数功能加以实现,因此不同的编译器里面的库函数可能有不同的编写方式,但它们的功能都是一样的。

库函数的优势:有了库函数,一些常见的功能就不需要程序员自己去实现了,这不仅能让程序员少掉头发,同时库函数的存在能让代码的质量和执行效率上都更有保证。比如scanf、printf函数等等。

C语言中的库函数有很多,如果全部都记住,绝对是“聪明绝顶?”的之人,作为我们这些普通人,当我们对想要用的库函数不是很了解时,我们可以借助C语言的相关文档去学习。
比如:可以去查看C/C++官网文档,或者是cplusplus.com网站

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自定义函数

了解完库函数,如果你写的代码全部都只是调用别人写好的库函数,请问阁下有何感受?。作为新时代具有创新精神的骚年?,自己写的肯定才是最好的! 哈哈,开个玩笑。不过自定义函数的重要性是真的,毕竟库函数不可能做到百分百解决所有的问题。

自定义函数语法:

type name(行数){}

type:函数的返回类型,name:函数名,括号中放的是形式参数,{}括起来的是函数体

概念图:

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【理解】:
我们可以把函数想象成一座小型的加工厂,工厂得输入原材料,经过工厂加工才能生成出产品。函数其实也是一样的,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。

type:用来表示函数计算结果的类型,相当于工厂生成产品的类型,可以是int、double等类型,也可以是void无返回类型。name:函数名称,相当于是工厂的名字,那既然是工厂的名字,我们肯定要要起个与我们工厂产品有联系的名字吧。假如我们工厂叫CSDN山泉水厂,结果生产的是袜子…有点搞笑吧!函数参数:相当于工厂送进去的原材料。函数的可以是void,表示函数没有参数,如果有参数,就要交代清楚参数的类型,名字以及参数个数。毕竟得报到财务去的呀。{}括起来的部分被称为函数体,函数体就是完成计算的过程。

栗子?

#include<stdio.h>//---------------------------------//函数返回类型:int //函数名:Add//形式参数:x,yint Add(int x,int y){int z=0;z=x+y;return z;}//-----------------------------------int main(){int a=0;int b=0;scanf("%d %d",&a,&b);int r=Add(a,b);printf("%d",r);return 0;}

return语句

在函数的设计中。函数中经常会出现return语句,因此以下是总结的关于return语句使用的一些注意事项。

return后面可以是一个数值,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后面也可以什么都没有,直接写return;这种写法适合函数返回类型为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,后面的代码不再执行。如果函数中存在if等分支语句,则要保证每种情况下都有return返回,否则会出现编译错误。

形参和实参

在函数使用过程中,把函数的参数分为:实际参数(实参)和形式参数(形参)。

#include<stdio.h>int Add(int x,int y)//x,y为形参{int z=0;z=x+y;return z;}int main(){int a=0;int b=0;scanf("%d %d",&a,&b);//a,b为实参int r=Add(a,b);printf("%d",r);return 0;}

①实参:实际参数是真实传递给函数的参数,例如上面的a,b变量
②形参:上面的函数Add后的括号中的x,y,就是形式参数,简称形参

形参之所以称为形参,是因为如果只是定义了Add函数,而不去调用它,则Add函数的参数x和y只是形式上存在的,不会向内存申请空间,不会真实存在,形参只有在函数被调用的过程为了存放实参传递过来的值,才会向内存申请空间。

实参和形参
注意:虽然实参是传递给形参的,但实参和形参都有着各自独立的内存空间。
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通过调试可以看到,x,y确实得到了a,b的值,但是x,y的地址和a,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。


函数调用

1、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。
比如get_max()函数,它只是求出两个数中的最大值,没有改变参数内部的数值,所以用的是传值调用。

2、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。

举个例子:交换两个数的值

void Swap(int*p1, int*p2){int tmp = 0;tmp = *p1;//tmp = a;*p1 = *p2;//a = b;*p2 = tmp;//b = 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);printf("交换后:a = %d b= %d\n", a, b);return 0;}

运行结果:
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因为我们需要的是交换a、b的值,仅仅使用传值调用的话只是把实参拷贝一份给形参,当形参执行函数后,a,b并不会改变。因此只有我们采用传址调用,这样我们把a、b的地址传到形参里面,形参就能通过地址去修改a,b的值。


嵌套调用和链式访问

嵌套调用

嵌套调用就是函数之间的互相调用,每一个函数就像一个乐高零件,正是因为多个乐高的零件互相无缝的配合,才能搭建出精美的乐高玩具,也正是因为函数之间有效的互相调用,最后写出来了相对大型的程序。

假设我们计算某年某月有多少天,设计两个函数

is_leap_year():根据年份确定是否是闰年。get_days_of_month():调用is_leap_year确定是否是闰年后,再根据月计算这个月的天数。

嵌套调用

链式访问

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,就是链条一样将函数串起来。

看懂下面这个有趣的代码,相信就懂链式访问了。

#include<stdio.h>int main(){printf("%d",printf("%d",printf("%d",43)));return 0;}

首先我们需要知道的是,printf函数会返回打印在屏幕上的字符个数
上面的例子中,我们发现第一个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打印的是字符‘4’和‘3’。
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,在屏幕上打印一个字符,再返回1;
第一个printf打印1。
所以屏幕上最终打印:4321


函数的声明和定义

1、先声明,后定义

#include<stdio.h>int Add(int x, int y);//函数声明int main(){int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int r = Add(a, b);printf("%d", r);return 0;}int Add(int x, int y)//函数定义{int z = 0;z = x + y;return z;}

2、同时完成声明+定义

#include<stdio.h>int Add(int x, int y)//声明+定义{int z = 0;z = x + y;return z;}int main(){int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int r = Add(a, b);printf("%d", r);return 0;}

我们知道main函数是程序执行的入口,因此自定义函数要么放在main函数前面能够让main函数识别到,要么放在main函数后面时,要在之前加上函数的声明,告知main函数我们自己写的自定义函数的合法性。


static和extern关键字

static和extern都是C语言中的关键字。

static是静态的意思,可以用来修饰局部变量、全局变量、函数等。
extern是用来声明外部符号的。

知识储备:作用域和生命周期

作用域时程序设计概念,通常来说,一段程序代码中所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。

局部变量的作用域是变量所在的局部范围。全局变量的作用域是整个工程。

生命周期是指变量的创建(申请内存)到变量的销毁(收回内存)之间的一个时间段。

局部变量的生命周期是:进入作用域变量创建,生命周期开始,出作用域,生命周期结束。全局变量的生命周期是:整个程序的生命周期。

以static修改局部变量为例

//代码1int test(){int i=0;i++;printf("%d ",i);}//代码2int test(){static int i=0;i++;printf("%d ",i);}

代码1的test函数中局部变量i是每次进入test函数先创建变量并赋值,然后i++,再打印,出函数时变量的生命周期将会结束,因此代码1永远只会打印1.
代码2中。进入test函数后创建i变量,然后i++,但是出函数时i不会销毁,当再次调用test函数时,i直接累计上次的数值继续计算。

使用建议

修饰局部变量:未来一个局部变量出了函数后,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。修饰全局变量:如果一个全局变量,只想在所在的源文件内部使用,不想被其他文件发现,也可以使用static修饰。修饰函数: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。

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,在B文件中想使用,就可以使用extern进行声明,然后使用。

add.c文件

static int g=2024;

test.c文件

#include <stdio.h>extern int g;int main(){printf("%d",g);return 0;}

最后

博主技术水平有限,文章如有错误,敬请雅正!!
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