*C语言 —— 函数（纯干货版）-优快云博客

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本文详细介绍了C语言中的函数概念，包括库函数的使用、自定义函数的语法、形参和实参、return语句、数组作为参数、嵌套调用和链式访问，以及static和extern关键字在函数声明和定义中的应用。

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一、函数的概念

C语言引入函数的概念，有些翻译：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语言的程序其实就是由无数个小的函数组合而成，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些特定任务的话，这个函数也是可以复用的，提升了开发软件的效率。

C语言中两类函数：

⚪ 库函数（现成的函数可直接使用）

⚪ 自定义函数（自己设计实现）

二、库函数

1.标准库和头文件

C语言标准中规定了C语言的各种语法规则，C语言并不提供库函数；C语言的国际标准ANSI C规定了一些常用的函数的标准，被称为标准库，不同的编译器厂商根据ANSI C提供的C语言标准就给出了一系列函数的实现。这些函数就被称为库函数。

各种编译器的标准库中提供了一系列的库函数，这些库函数根据功能的划分，都在不同的头文件中进行了声明。

库函数相关头文件：https://zh.cppreference.com/w/c/header

2.库函数使用方法

① 函数原型

② 函数功能介绍

③ 参数和返回类型说明

④ 代码举例

⑤ 代码输出

⑥ 相关知识链接

C/C++官方链接：https://zh.cppreference.com/w/c/header

cplusplus.com：https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

三、自定义函数

（一）、函数的语法形式

ret_type fun_name(形式参数)
{
       ...
}

⚪ ret_type：函数返回类型

⚪ fun_name：函数名

⚪ 括号中放的是形式参数

⚪ {...}：括起来的是函数体

（二）、新理解

我们可以将函数想象成工厂，工厂输入原材料，经过加工产出产品；函数也是一样的，函数一般会输入一些值（可以是0个，也可以是多个），经过函数内计算，得出结果。

⚪ ret_type：用来表示函数计算结果的类型，有时候返回类型可以是 void，表示是什么都不返回。

⚪ fun_name：是为了方便使用函数。函数有了名字方便调用，因此函数名起的要有意义。

⚪ 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，以及参数的个数。

⚪ {...}：括起来的部分称为函数体，函数体就是完成计算的过程。

例子：

注：函数的参数部分需要交代清楚：参数个数，每个参数类型，形参名。

四、形参和实参

#include <stdio.h>

int MAX(int x, int y)//函数定义中，函数名后括号中参数就是形式参数
{
	return (x > y ? x : y);

}

int main()
{

	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);

	int max = MAX(a, b);//调用函数时,传递给函数的参数就是实参，实际参数

	printf("max = %d\n", max);

	return 0;
}

（一）、形参

上面代码中，定义函数的时候，在函数名MAX后的括号中写的 x，y，称为形式参数，简称形参。

问：为什么叫形式参数呢？

答：实际上，如果只是定义了函数，而不去调用的话，示例代码中MAX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。

（二）、实参

上面代码中，调用MAX函数时，传递给函数的参数a，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。

（三）、形参和实参的关系

实参是传递给形参的，它们之间是有联系的，但是形参和实参各自是独立的内存空间，对形参的修改不会影响实参。可以理解为：形参是实参的一份临时拷贝（数组除外）。

五、return 语句

⚪ 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。

⚪ 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。

⚪ 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。

⚪ return 语句执行后，函数就彻底返回，后边的代码不再执行。

⚪ 如果函数中存在 if 等分支语句，则要保证每种情况下都有 return 返回，否则会出现编译错误。

六、数组作函数参数

分析：这里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。因此我们需要给set_arr传递2个参数，一个是数组，一个是数组的元素个数。print_arr函数也是一样的，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。

数组传参的小Tips：

⚪函数的形式参数要和函数的实参个数匹配。

⚪函数的实参是数组，形参也是可以写成数组形式的。

⚪形参如果是一维数组，数组大小可以省略不写。

⚪形参如果是二维数组，行可以省略，但是列不可以省略。

⚪数组传参，形参是不会创建新的数组的。

⚪形参操作的数组和实参的数组是同一个数组。

七、嵌套调用和链式访问

（一）、嵌套调用

嵌套调用就是函数之间的互相调用。

例子：计算某年某月有多少天？

注：函数可以嵌套调用，不可以嵌套定义。

（二）、链式访问

链式访问就是将一个函数的返回值作为另一个函数的参数，像链条一样将函数串起来。

例子：

提问？

#include <stdio.h>
//下面代码会在屏幕上打印什么？
int main()
{
	printf("%d", printf("%d",printf("%d",75)));
	return 0;
}

解答：

补充：

八、函数的声明和定义

（一）、单个文件

例子：

如果我们将函数的定义放在函数的调用后边，会发生什么？

分析：因为C语言编译器对源代码进行编译的时候，是从第一行往下扫描的，当遇到函数调用的时候，并没有发现前面有该函数的定义，因而出现警告！

如何解决上述此类问题？

答：在函数调用之前先声明一下该函数，声明函数只要交代清楚：函数名，函数的返回类型和函数的参数。

解决如下：

注：函数的调用一定要满足：先声明后使用；函数的定义也是一种特殊的声明，所以如果函数定义放在调用之前也是可以的。

（二）、多个文件

一般工作中写代码，代码量比较多，并不会将所有的代码放入一个文件中；我们往往会根据程序的功能，将代码拆分放在多个文件中。

多个文件的工程中：.c —— 源文件（函数的定义） .h —— 头文件（函数的声明、类型的声明）

例子：

（三）、static和extern

static 和 extern 都是C语言中的关键字。

static 是静态的意思，作用如下：

⚪ 修饰全局变量

⚪ 修饰局部变量

⚪ 修饰函数

extern 是用来声明外部符号的。

补充：

作用域是程序设计的概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字不总是有效（有用）的，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。（哪里能使用，哪里就是它的作用域）

1. 局部变量的作用域：变量所在的局部范围。

2. 全局变量的作用域：整个工程（项目），可跨文件使用。

生命周期指的是变量的创建（申请内存）到变量的销毁（收回内存）之间的一个时间段。

1. 局部变量的生命周期：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：整个程序的生命周期。

（一）、static

① static修饰局部变量

分析：

代码①：test函数中的局部变量a是每次进入test函数先创建变量（生命周期开始）并赋值为5，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：从结果看到，a的值有累加的效果，其实test函数中的a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，直接从上次累计的数值继续计算。

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，生命周期和程序的生命周期一样，只有程序结束，变量才销毁，内存才会收。但是作用域不变的。

② static修饰全局变量

extern 是用来声明外部符号的，如果一个全局的符号在a文件中定义，在b文件中使用，就可以用 extern 进行声明，然后使用。

当我们用static修饰全局变量会出现什么？

结论：一个全局变量被 static 修饰，使得这个全局变量只能在本源文件内使用，不能再其他源文件内使用。本质原因：全局变量默认是具有外部链接属性的，在外部的文件中想使用，只要适当的声明就可以使用；但是全局变量在被 static 修饰之后，外部链接属性就变成了内部链接属性，只能在自己所在的源文件内部使用，其他源文件，即使声明，也是无法正常使用的。