第19讲 C语言之《函数详解》

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一、C语言函数

函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。
您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。
函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。
C 标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如，函数 strcat() 用来连接两个字符串，函数 memcpy() 用来复制内存到另一个位置。
函数还有很多叫法，比如方法、子例程或程序，等等。
1、定义函数

C 语言中的函数定义的一般形式如下：
return_type function_name( parameter list )
{
   body of the function
}在 C 语言中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：

• 返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。
  
• 函数名称：这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
  
• 参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
  
• 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。
  

2、实例分析

以下是 max() 函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：
/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
    /* 局部变量声明 */
    int result;

    if (num1 > num2) {
        result = num1;
    }
    else {
        result = num2;
    }
    return result;
}
3、函数声明

函数声明会告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
函数声明包括以下几个部分：
return_type function_name( parameter list );针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：
int max(int num1, int num2);在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：
int max(int, int);当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。
4、调用函数

创建 C 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。
当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。
调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如：
5、实例分析

#include <stdio.h>

/* 函数声明 */
int max(int num1, int num2);

int main()
{
    /* 局部变量定义 */
    int a = 100;
    int b = 200;
    int ret;

    /* 调用函数来获取最大值 */
    ret = max(a, b);

    printf("Max value is : %d\n", ret);

    return 0;
}

/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
    /* 局部变量声明 */
    int result;

    if (num1 > num2)
        result = num1;
    else
        result = num2;

    return result;
}
把 max() 函数和 main() 函数放一块，编译源代码。当运行最后的可执行文件时，会产生下列结果：
二、函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式：


默认情况下，C 使用传值调用来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的实际参数。
2.1、C传值方式调用函数

向函数传递参数的传值调用方法，把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。
默认情况下，C 语言使用传值调用方法来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不会改变用于调用函数的实际参数。函数 swap() 定义如下：
/* 函数定义 */
void swap(int x, int y)
{
   int temp;

   temp = x; /* 保存 x 的值 */
   x = y;    /* 把 y 赋值给 x */
   y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */
  
   return;
}现在，让我们通过传递实际参数来调用函数 swap()：
2.2【实例分析】

#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void swap(int x, int y);
int main()
{
        /* 局部变量定义 */
        int a = 100;
        int b = 200;

        printf("交换前，a 的值： %d\n", a);
        printf("交换前，b 的值： %d\n", b);

        /* 调用函数来交换值 */
        swap(a, b);

        printf("交换后，a 的值： %d\n", a);
        printf("交换后，b 的值： %d\n", b);

        return 0;
}
/* 函数定义 */
void swap(int x, int y)
{
        int temp;

        temp = x; /* 保存 x 的值 */
        x = y;    /* 把 y 赋值给 x */
        y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */

        return;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：


2.3 C 引用方式调用函数

通过引用传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。
传递指针可以让多个函数访问指针所引用的对象，而不用把对象声明为全局可访问。
/* 函数定义 */
void swap(int *x, int *y)
{
   int temp;
   temp = *x;    /* 保存地址 x 的值 */
   *x = *y;      /* 把 y 赋值给 x */
   *y = temp;    /* 把 temp 赋值给 y */
  
   return;
}现在，让我们通过引用传值来调用函数 swap()：
2.4【实例分析】

#include <stdio.h>

/* 函数声明 */
void swap(int* x, int* y);

int main()
{
    /* 局部变量定义 */
    int a = 100;
    int b = 200;

    printf("交换前，a 的值： %d\n", a);
    printf("交换前，b 的值： %d\n", b);

    /* 调用函数来交换值
     * &a 表示指向 a 的指针，即变量 a 的地址
     * &b 表示指向 b 的指针，即变量 b 的地址
    */
    swap(&a, &b);

    printf("交换后，a 的值： %d\n", a);
    printf("交换后，b 的值： %d\n", b);

    return 0;
}
/* 函数定义 */
void swap(int* x, int* y)
{
    int temp;
    temp = *x;    /* 保存地址 x 的值 */
    *x = *y;      /* 把 y 赋值给 x */
    *y = temp;    /* 把 temp 赋值给 y */

    return;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：