1:函数的概念
函数的概念我们在初中的时候就已经听过了。
在C语言中也引入了函数,也可以叫子程序
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。其实C语言的程序也是由无数个小的函数组成的。
也就是,一个大的项目可以拆成好几个小的项目完成。
还有就是对于一个需要经常使用到的功能,函数的复用也提高了开发的效率。3
在C语言中我们一般会见到两类函数
1:库函数
2:自定义函数
2:库函数
对于库函数我们可以进入这个链接学习,这种用的多了就记住了,不过得注意的是使用库函 数的时候要包含头文件
链接:https://zh.cppreference.com/w/c/header
3:自定义函数
3. 1:函数的语法形式
ret_type fun_name(形式参数){}
ret_type:是函数返回类型
fun_name:是函数名
括号里面是形式参数
{}里面的是函数体
我们可以把函数当成一个加工厂,工厂输入原材料,经过工厂加工才能生产出产品,那 函数也是一样,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。
注: 1、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。
2、fun_name是为了方便使用函数;就像人的名字一样,函数名字的取法可以根据其 实现的功能有关来取,这样更有意义。也可以提高代码的可读性。
3、函数的参数相当于送进厂里的原材料一样,经过函数的计算得出结果。函数的参 数也可以是void,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,以及参数的个数。
4、{}括起来的就是函数体,函数体就是完成整个计算的过程。
3.2:函数的举例
例:写一个加法函数,实现两个数相加
如上我们根据要求可以得知需要返回的值为一个整数类型,所以定义的函数类型也为整
然后我们可以根据实现的功能来取名,是要实现一个整数加法,所以取名add,然后是要实现 两个整数的加法,所以形参设置为两个整型数据。然后返回的是两个参数的加法结果。
4:实参和形参
在函数中我们把参数分为实参和形参
4.1:实参
在上面的代码中第3~7行就是对函数的定义语句,有了函数后,我们在main函数内调用函 数,在调用函数后,将x,y的值传给函数add,这个x,y就是实参了。称为实际参数,简称实 参。实际参数就是真实传递给函数。
4.2:形参
在上面代码中对于函数的定义部分。函数名后面括号里面的的x,y就是形式参数,简称形参。
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和y只是形式上存在,
不会向内存申请空间,是不会真实存在的,所以叫做形式参数。形式参数只是在函数在被调 用的过程中为了存放实际参数传递过来的值,猜才会向内存申请空间,这个过程也叫形参的 实例化。
4.3:形参和实参的关系
虽然提到了实参是传递给形参的,那么他们之间也应该有联系。但是形参和实参之间是独自 的内存空间,我们可以通过调试下面的代码来看一下。
我们在对上面的代码进行调试可以观察到,x和y确实得到了a和b的值,但是x和y的地址和a,b的 地址是不一样的 ,所以我们可以确认的是形参是实参的临时拷贝。
5:return语句
在函数的设计中,函数经常会出现return语,我们要注意一些return的问题
1、return后边可以是一个值,也可以是一个表达式,如果是表达式则会先执行表达式,再返 回表达式的结果
2、return后边也可以什么都没有,写成return;这个样子,这种写法适合函数返回类型是void 的情况
3、return的返回值和函数的返回类型不一样,系统会自动将返回的值转换成函数的返回类 型。
4、return语句执行后,函数就彻底返回,后面的代码就不会再执行了
5、如果函数中存在if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。
6:数组做函数参数
在使用函数中,我们难免会使用到数组做函数的参数,在函数内部对数组进行一些操作。
比如:写一个函数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。
其基本形式如下:
上面可以看到需要对数组进行操作,就得把数组作为参数传递给函数,同时函数在定义的时候也 要设置一个形参为数组。但是可以看到,在定义函数的时候,是要把数组形参那个部分设置成和 定义数组的时候一样,而在调用函数的时候只需要将数组名放在对应的位置即可。
下面为数组作为参数时要注意的:
1、函数的形参个数要和函数的实参个数匹配
2、函数的实参是数组,形参也是可以写成数组形式的
3、形参如果是一维数组,那么数组大小可以不写
4、形参如果是二维数组,行可以省略,列不可以3
5、数组传参,形参是不会创建一个新的数组的
6、形参操作的数组和实参的数组是同一个数组
7:嵌套使用和链式访问
7.1:嵌套调用
函数的嵌套使用就是函数之间的互相调用。下面我们通过一个实例来理解这个只知识
例:假设我们计算某年某月有多少天?要使用函数来实现,可以设计下面两个函数
1、is_leap_year():根据年份来确定是不是闰年
2、get_days_month():调用is_leap_year()确实是否是闰年后,再根据月份计算天数
上面的程序可以看到,我们在main函数中调用了scanf,printf,get_days_of_month函数
get_days_of_month函数中我们调用了is_leap_year函数
这就是嵌套使用函数。在后面的学习中我们需要经常这样使用函数。
7.2:链式访问
将一个函数的返回值作为另一个函数的参数,像一条链条一样将函数串起来就是函数的链式 访问。比如下面的代码:
上面的代码printf函数将get_days_of_month函数的返回值作为参数使用
下面我们来通过函数的链式访问写一个有趣的代码:
可以看到这个链式访问的在屏幕上打印了4321。
这个代码的关键是要知道printf函数返回的是啥。
printf函数返回的是其打印的字符个数。所以对于上面代码的解读为:
第三个printf函数打印43是打印两个字符,所以返回值是2
第二个printf函数打印的是第三个printf的返回值,则打印2
第一个就打印第二个printf函数的返回值1
所以连起来就是4321了。
8:函数的声明和定义
8.1:单个文件
一般我们在使用函数的时候都是直接把他写出来然后就使用了
比如下面的函数:
上面橙色的部分是函数的定义,绿色的部分是函数的调用部分,这种场景下函数的定义在调 用前,这种是没啥问题的。
如果我们将函数的定义放在函数调用后面
可以看到在错误一栏看到有下面的错误信息:
这就是程序在运行的时候,从第一行开始,到调用这个函数的时候,并没有在前面发现这个函 数所以做出了这个警告。
我们要在使用这个函数前对函数进行声明一下,就是告诉编译器我们有这么一个函数。
声明只需要交代清楚函数的返回数据类型,参数,名字就可以。
这样程序就可以正常使用了。.
函数的声明一定要在函数调用前,先声明后使用。
函数的定义是一种特殊的声明,所以函数的定义放在调用前也是可以的。
8.2:多个文件
一般企业在开发中,代码量就非常大了,这时候就肯定不会将代码都放在一个文件中,往往 会根据程序的功能,将代码拆分放在多个文件中。
一般情况下,函数的声明,类型的声明会放在头文件.h内,函数的实现是放在源文件.c中
如下:
函数声明:在.h文件中
函数的定义放在源文件.c中:
随后我们要使用这个函数,则需要包含这个头文件,自己定义的,只需要用引号引起来即 可:
这个时候就可以运行了
8.3:static和extern
static和extern都是C语言中的关键字
static是静态的意思,其有如下的用途:
1、修饰局部变量
2、修饰全局变量
3、修饰函数
extern是用来修饰外部符号的
在学习这两个关键字前我们需要对作用域和生命周期进行了解
作用域:是程序设计的概念;一段程序代码中使用到的名字不总是有效的(可用)
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。
1、局部变量的作用域就是变量所在的局部范围
2、全局变量的作用域是整个工程(项目)
生命周期:生命周期指的是变量的创建(申请内存)到销毁(收回内存)之间的一个时间段
1、局部变量的生命周期为: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。
2、全局变量的生命周期是整个程序的生命周期
8.3.1:static修饰局部变量
通过代码1和代码2的区别来理解static的效果
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,我们从输出结果来看,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,变量才销毁,内存才 回收。但是作⽤域不变
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。
2、static修饰全局变量
一个全局变量被static修饰的话,会使得这个变量只能在本源文件中使用,不能在 其他源文件使用,是因为全局变量默认是有外部链接属性的,在外部文件中想使 用,只需要做适当的声明就可以了的,但当有static修饰后,外部链接属性就变成了 内部链接属性,就只能在自己所在的源文件使用了,其他的源文件即使声明了也是 无法使用的。
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,不想被其他文件发 现和使用,可以使用static修饰。
3、static修饰函数
static修饰函数和修饰全局变量是差不多的,也是使得函数只能在所在的源文件使 用,不能在其他的文件上使用。
使用建议:一个函数只想在所在的源文件内部使用,不想在其他源文件使用,就可 以使用static修饰
8.3.2:extern关键字
extern是用来声明外部符号的,如果一个全局变量在文件A中定义,然后B文件中需 要使用,我们就可以使用extern来修饰,这样就可以使用了。
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