C语言函数

1.函数的概念

在c语言中，函数就是⼀个完成某项特定的任务的⼀⼩段代码。

在c语言中我们会见到2种常见的函数：

1.库函数

2.自定义函数

库函数：

printf，scanf这种定义在标准库中的函数，我们可以直接使用的函数就是库函数；这些函数的实现是由编译器的厂商来实现的，c语言只是提供了语法标准，而这些库函数定义在标准库中，要使用就得进行声明；

自定义函数：

语法形式：

ret_type fun_name(形式参数)
{
}

ret_type 函数的返回类型；

fun_name 函数的名字；

（） 形式参数；

{ }      函数体（函数的实现）；

那么这些又是用来做什么的呢？

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

fun_name是为了方便我们去使用和调用函数；

函数的参数就相当于，⼯⼚中送进去的原材料，函数的参数也可以是 void ，明确表⽰函数没有参数。如果有参数，要交代清楚参数的类型和名字，以及参数个数。

{ }里面是函数的具体实现过程，函数是怎么工作的都写在这里面；

2.函数的举例

说了这么多，我们来具体实现一下函数：

例子：写一个加法函数；

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;
}

我们根据要完成的功能，给函数取名：Add，函数Add需要接收2个整型类型的参数，函数计算的结果也是整型。

int Add(int x, int y)
{
 int z = 0;
 z = x+y;
 return z;
}

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。

我们运行一下看一下结果：

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。

比如：

我要写一个简易的游戏菜单

我菜单是不需要返回值给主函数的，也不需要给这个函数传参；

void menu(void)
{
    printf("****************\n");
    printf("**** 1.play ****\n");
    printf("**** 0.exit  ****\n");
    printf("****************\n");
}

这样一个简单的游戏菜单函数就写出来了；

3.函数的实参和形参

我们依然是看上面的加法代码：

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;
}

 3.1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。

3.2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（形式参数）。

那么为什么叫形参呢？

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，这个过程就是形式的实例化。

3.3形参和实参的关系

以上的结论我们可以通过编译器的调试来完成：

当我们创建了a，b变量后程序确实申请了一块内存空间用来存储a和b的值；

这里我们可以看到当我去调用函数Add的时候，x，y确实申请了一块内存空间来存储a和b的数值；

在我还没有去调用这个函数的时候，x，y其实实际上是不存在的，只是形式上存在；

同时，我们在调试的可以观察到，x和y确实得到了a和b的值，但是x和y的地址和a和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⻉。

4.函数中的return语句 

在函数的设计中，函数中经常会出现return语句，这⾥讲⼀下return语句使⽤的注意事项。

1.return后边可以是⼀个数值，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。

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

2.return后边也可以什么都没有，直接写 return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。

   比如前面说的写一个简单的菜单函数；

void menu(void)
{
    printf("****************\n");
    printf("**** 1.play ****\n");
    printf("**** 0.exit  ****\n");
    printf("****************\n");
}

3.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。

4.return语句执⾏后，函数就彻底返回，后边的代码不再执⾏。

void Fact()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 3)
		{
			return;
		}
		printf("%d ", i);
	}
}

int main()
{
	Fact();
	return 0;
}

5.如果函数中存在if等分⽀的语句，则要保证每种情况下都有return返回，否则会出现编译错     误。

ps:这里写的函数没有实际的意义，只是为了演示这种情况！！！

这种的话就是情况考虑不周；如果输入的是负数的话编译器不知道该返回什么；因为这里告诉了编译器要返回一个值，但是你传的值编译器不知道该返回什么；

这里补充几点：

如果函数没有传参的话，函数的形参部分可以不写void；

如果函数不需要返回类型的话，一点要写void，不然编译器会默认函数的返回类型是int！！！

5.数组作为函数的参数

在使⽤函数解决问题的时候，难免会将数组作为参数传递给函数，在函数内部对数组进⾏操作

⽐如：写⼀个函数对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。

我们分析一下，如果我们要修改这个数组，那我们是不是得得到这个数组的内容；我们要打印这个数组的话是不是还得遍历这个数组的元素个数；

基本框架是这样的：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 set_arr();//设置数组内容为-1
 print_arr();//打印数组内容
 return 0;
}

这⾥的set_arr函数要能够对数组内容进⾏设置，就得把数组作为参数传递给函数，同时函数内部在设置数组每个元素的时候，也得遍历数组，需要知道数组的元素个数。所以我们需要给set_arr传递2个参数，⼀个是数组，另外⼀个是数组的元素个数。仔细分析print_arr也是⼀样的，只有拿到了数组和元素个数，才能遍历打印数组的每个元素。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1
 print_arr(arr, sz);//打印数组内容
 return 0;
}

数组传参传的是数组名！！！（去掉数组名剩下的是数组的类型！！！）

函数的形式参数要和实参匹配！！！

形参如果是⼀维数组，数组⼤⼩可以省略不写（因为形参接收数组不会创建一个新的数组）

形参如果是⼆维数组，⾏可以省略，但是列不能省略

形参操作的数组和实参的数组是同⼀个数组（至于为什么后面指针的时候会介绍）

接下来我们来具体实现：

void set_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 arr[i] = -1;
 }
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d ", arr[i]);
 }
 printf("\n");
}

6. 嵌套调⽤和链式访问

6.1嵌套调用

嵌套调用其实就是函数之间的互相调用；但是！！！我们要注意一个点，函数可以嵌套调用，但不能嵌套定义；

其实就是函数的实现不能写在要调用的函数里面；具体为们来演示一下：

假设我们计算某年某⽉有多少天？，如果要函数实现，可以设计2个函数:

我们分析一下，我们要判断每年每月很简单，因为天数都是固定的；但是闰年的2月和不是闰年的2月多了一天；所以我们还得判断输入的年份是否为闰年；所以我们得设计2个函数来完成；

主函数部分：

int main()
{
	int year, month, date;
	scanf("%d %d", &year, &month);
	//计算天数；
	date = get_days_of_month(year,month);
	printf("%d", date);
	return 0;
}

int is_leap_year(int y)
{
	if (y % 4 == 0 && y % 100 != 0 || y % 400 == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
		return 0;
}


int get_days_of_month(int y, int m)
{
	//因为天数是一样的所以创建一个数组存储
	int arr_dat[] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
	//这里在数组前面加一个0，是为了当我输入的是1，给的就是1这个元素的值，不写的话也可以；
	//把int day = arr_date[m]改成int day = arr_date[m-1];
	int day = arr_dat[m];
	//函数的调用
	if (is_leap_year(y) && m == 2)
	{
		day++;
	}
	return day;
}

这⼀段代码，完成了⼀个独⽴的功能。代码中反应了不少的函数调⽤：
• main 函数调⽤ scanf 、 printf 、 get_days_of_month
• get_days_of_month 函数调⽤ is_leap_year

6.2链式访问

所谓链式访问就是将⼀个函数的返回值作为另外⼀个函数的参数，像链条⼀样将函数串起来就是函数的链式访问。

比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("%d\n", strlen("abcdef"));//链式访问
 return 0;
}

注意：sizeof是一个操作符；strlen是一个库函数；

我们再来看一个有趣的代码：

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

printf的返回值是所读取到的元素个数；

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1个字符，再放回1
第⼀个printf打印1
所以屏幕上最终打印：4321

7.函数的声明和定义

7.1单个文件

⼀般我们在使⽤函数的时候，直接将函数写出来就使⽤了。
⽐如：

int main()
{
	int year, month, date;
	scanf("%d %d", &year, &month);
	//计算天数；
	date = get_days_of_month(year,month);
	printf("%d", date);
	return 0;
}

date = get_days_of_month(year,month);这就是函数的调用；

int is_leap_year(int y)
{
	if (y % 4 == 0 && y % 100 != 0 || y % 400 == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
		return 0;
}


int get_days_of_month(int y, int m)
{
	//因为天数是一样的所以创建一个数组存储
	int arr_dat[] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
	//这里在数组前面加一个0，是为了当我输入的是1，给的就是1这个元素的值，不写的话也可以；
	//把int day = arr_date[m]改成int day = arr_date[m-1];
	int day = arr_dat[m];
	//函数的调用
	if (is_leap_year(y) && m == 2)
	{
		day++;
	}
	return day;
}

int get_days_of_month(int y, int m)和它的函数体这就是函数的定义（实现）；

在我写这几个函数的时候都是把函数写在函数调用之前，如果我要把它写在函数调用之后呢？

 这里就会弹出一个警告，这是因为C语⾔编译器对源代码进⾏编译的时候，从第⼀⾏往下扫描的，当遇到get_days_of_month函数调⽤的时候，并没有发现前⾯有get_days_of_month的定义，就报出了上述的警告。

我们只需要在使用函数的时候先对其进行声明就可以解决这个警告，函数的声明要告诉编译器函数的返回类型，函数的参数，函数名；

函数的定义是一种特殊的声明方式； 

7.2多个文件

 ⼀般情况下，函数的声明、类型的声明放在头⽂件（.h）中，函数的实现是放在源⽂件（.c）⽂件中。

比如：

add.h

//函数的声明
int Add(int x, int y);

add.c

//函数的定义
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}

test.c

#include <stdio.h>
#include "add.h"
int main()
{
 int a = 10;
 int b = 20;
//函数调⽤
 int c = Add(a, b);
 printf("%d\n", c);
 return 0;
}