C语言函数探索之旅：从基础到实践

正文
在C语言编程的世界里，函数是构建复杂逻辑的基石，它们封装了特定任务的代块，使得程序结构清晰、易于理解和维护。本篇博客旨在逐步了解C语言中的函数概念，从定义到应用。

1. 函数的概念

在数学中，函数定义了一种映射关系，给定输入（自变量），即可获得唯一输出（因变量）。同样地，C语言中的函数也遵循这一理念，它接受零个或多个输入（形式参数），执行一系列操作，并可返回一个结果（返回值）。

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

2. 库函数

C语言提供了丰富的库函数，例如printf、scanf等，这些函数由编译器厂商根据ANSI C标准实现，广泛应用于字符串处理、数学运算等领域。而自定义函数则是开发者根据具体需求编写的，赋予了代码无限的灵活性和扩展性。

3. 自定义函数

3.1 函数的语法结构

函数的基本形式如下：

return_type function_name(arguments) {
   
    // 函数体
}

其中，return_type指函数返回值的类型，可以是基本类型如int、float，也可以是void表示无返回值；
function_name是函数的标识符，应当具有描述性以便于理解其功能；
arguments是形式参数列表，用于接收调用时的实际参数；
{}括起来的是函数体，函数体就是完成计算的过程。

示例：
写一个加法函数，完成2个整型变量的加法操作。

#include <stdio.h>
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;
}

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。
上面只是一个例子，未来我们是根据实际需要来设计函数，函数名、参数、返回类型都是可以灵活变化的。

4. 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：

#include <stdio.h>
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;
}

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 和 y ，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 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，这个过程就是形参的实例化。

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。