0基础学C语言(2)—— 超详解-->《函数》

本文介绍了C语言中的函数概念,包括库函数和自定义函数的使用。库函数如printf、strcpy等提供了方便的功能,而自定义函数允许程序员根据需求定制功能。文章详细阐述了形参与实参的区别,函数的传值调用和传址调用,并探讨了函数递归的原理及可能遇到的栈溢出问题。通过实例解析了函数调用的过程,帮助初学者理解函数在程序设计中的重要性。

初识函数

在这里插入图片描述

2021.8.26更新补充————————

1.什么是函数?

简单的来说,函数是一个子程序,并且具有一定的独立性和封装性,简化了主程序的复杂度,并且完成特定的任务。
如果更加标准,维基百科中这么介绍:

  • 一般会有输入参数并有返回值,提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库
  • 在计算机科学中,子程序(英语:Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit),是一个大型程序中的某部分代码,
    由一个或多个语句块组成
    。它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代 码,具备相对的独立性

2.函数的分类

库函数

自定义函数

什么是库函数?

库函数是指:编译器本身自带的函数,可以通过引用头文件来进行使用的函数,

为什么要有库函数?
  1. 我们知道在我们学习C语言编程的时候,总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果,想 把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能:将信息按照一定的格 式打印到屏幕上(printf)。
  2. 在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作(strcpy)。
  3. 在编程是我们也计算,总是会计算n的k次方这样的运算(pow)

并且最主要的作用是 提高可移植性和提高程序的效率,将一些通用的,使用频率高的函数设置为库函数

库函数的种类
  • IO函数
  • 日期/时间函数
  • 字符串操作函数
    strcpy (strcpy会把字符串中的\0也给传送过去,如果需要接收的话 需要用char*来接收)
    strlen
    strcmp
  • 字符操作函数
    toupper
    tolower(转换大小写)
  • 数学函数
    sqrt
  • 其它函数
  • 内存操作函数
    memset
    memmove

自定义函数

自定义函数的组成:

ret_type fun_name(para1, * )
{
 statement;//语句项
}
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1    函数参数

自定义函数要严格区分 形参&实参
详细如下

3.形参与实参

实参:真实传给函数的参数。

​ 可以是常量、变量、函数、表达式。无论是什么类型的量,在调用函数时候比必须要有实际的、确定的值,以便于把这些量传送给形参。

eg:1. &a,&b,a,b,都叫实参

2.如果与全局变量同名它们会优先使用

形参:函数名后括号中的变量

​ 并且形参只有在函数被调用的过程中才被实例化(分配内存单元),形参在被调用完之后就会自动销毁。因此形式参数只在函数中有效

eg:F(int x,int y) x,y 就是形参

再举个例子:

\#include <stdio.h>

void Swap1(int x, int y)

{

 int tmp = 0;

 tmp = x;

 x = y;

 y = tmp;

}

void Swap2(int *px, int *py)`

{
 int tmp = 0;

 tmp = *px;

 *px = *py;

 *py = tmp;
}

int main()

{

 int num1 = 1;

 int num2 = 2;

 Swap1(num1, num2);

 printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);

 Swap2(&num1, &num2);
 printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 return 0;

}

在Swap1和Swap2函数中的参数 x,y,px,py 都是形式参数。在main函数中传给Swap1的num1,

num2和传给Swap2函数的&num1,&num2是实际参数

注意:1. 实参num1,num2与形参x,y使用的内存空间是不同的

2.在Swap函数在调用的时候,x,y已经拥有了自己的空间,同时拥有了和实参一样的内容,所以可以说;形参进行实例化(看成赋值)时,实际上相当于是实参的一份临时拷贝对形参的改变是不会改变实参的

4.函数的调用

  1. 传值调用vs传址调用

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。

传址调用(引用调用)

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

定义:通过指针传递方式,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。

可以真正地使函数内外的变量建立起联系,

注意:如果只需要获取值得大小 使用传值调用就行
如果需要改变变量的话 使用传址调用

5.函数的递归(出去达到目标又返回)

程序用自身的编程技巧程称为递归,是指一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法, 使得大事化小(虽然简洁性:递归>循环,but效率:循环>递归,)

  1. 栈溢出

stack overflow 是常见的在递归中出现的栈溢出方式。

  1. 栈区,堆区,静态区

栈区:局部变量、函数形参

堆区:动态开辟的内存

静态区:static修饰的变量

如果调用函数是死循环,那么会不断地划分栈区,直到栈溢出

  1. 递归的限制条件

(1)必须要存在限制条件,避免死递归的出现

(2)每次递归之后都离限制条件越近(直到满足条件)

  1. 递归可能存在的问题:

    效率低 可能栈溢出

1.有些问题是以递归的方式进行解释的,这只是因为递归的方式比递归的形式更加清晰;

  1. 当一个问题相当复杂,难以用迭代实现时,此时递归实现的简洁性便可以补偿它所带来的运行时开销和麻烦。

5.函数栈帧

函数运行时 内存所分配的空间 后续补全~ 咕咕咕咕咕

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