函数的概念
数学中我们其实就见过函数的概念，比如：一次函数 y=kx+b ，k和b都是常数，给一个任意的x，就得到一个y值。
其实在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
库函数
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，那不同的编译器厂商根据ANSI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。
我们前面内容中学到的 printf 、 scanf 都是库函数，库函数的也是函数，不过这些函数已经是现成的，我们只要学会就能直接使用了。有了库函数，一些常见的功能就不需要程序员自己实现了，一定程度提升了效率；同时库函数的质量和执行效率上都更有保证。
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
有数学相关的，有字符串相关的，有日期相关的等，每一个头文件中都包含了，相关的函数和类型等信息，库函数的学习要慢慢学习。
//举例：sqrt
double sqrt (double x);
//sqrt 是函数名
//x 是函数的参数，表示调用sqrt函数需要传递一个double类型的值
//double 是返回值类型 - 表示函数计算的结果是double类型的值
头文件包含
库函数是在标准库中对应的头文件中声明的，所以库函数的使用，务必包含对应的头文件，不包含是可能会出现一些问题的。
库函数文档的一般格式
- 函数原型
- 函数功能介绍
- 参数和返回类型说明
- 代码举例
- 代码输出
- 相关知识链接
自定义函数
了解了库函数，我们的关注度应该聚焦在自定义函数上，自定义函数其实更加重要，也能给程序员写代码更多的创造性.
其实自定义函数和库函数是一样的，形式如下：
ret_type fun_name(形式参数)
{
}
//
// ret_type 是函数返回类型
// fun_name 是函数名
// 括号中放的是形式参数
// {}括起来的是函数体
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 是为了方便使用函数；就像人的名字一样，有了名字方便称呼，函数有了名字方便调用，所以函数名尽量要根据函数的功能起的有意义。
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，以及参数个数。
{}括起来的部分被称为函数体，函数体就是完成计算的过程。
我们举个例子
1 //写一个加法函数，完成2个整型变量的加法操作
2 //我们正常写
3 #include <stdio.h>
4 int Add(int x, int y)
5 {
6 int z = 0;
7 z = x+y;
8 return z;
9 }
10
11
12 int main()
13 {
14 int a = 0;
15 int b = 0;
16 //输入
17 scanf("%d %d", &a, &b);
18 //调用加法函数，完成a和b的相加
19 //求和的结果放在r中
20 int r = Add(a, b);
21 //输出
22 printf("%d\n", r);
23 return 0;
24 }
形参和实参
在上面代码中，第4~9行是 Add 函数的定义，有了函数后，再第20行调用Add函数的。我们把第20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.
在上面代码中，第4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。
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。这个现象是可以通过调试来观察的。请看下面的代码和调试演示：
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贝。
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。
• 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。
数组做函数参数
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。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[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。
set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1
print_arr(arr, sz);//打印数组内容
return 0;
}
• 函数的形参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，但是列不能省略
• 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
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");
}
嵌套调用和链式访问
嵌套调用就是函数之间的互相调用。
//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:
//• is_leap_year()：根据年份确定是否是闰年
//• get_days_of_month()：调用is_leap_year确定是否是闰年后，再根据月计算这个月的天数
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)
{
int days[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
int day = days[m];
if (is_leap_year(y) && m == 2)
day += 1;
return day;
}
int main()
{
int y = 0;
int m = 0;
scanf("%d %d", &y, &m);
int d = get_days_of_month(y, m);
printf("%d\n", d);
return 0;
}
//main 函数调用scanf 、 printf 、 get_days_of_month
//get_days_of_month 函数调用 is_leap_year
//未来的稍微大一些代码都是函数之间的嵌套调用，但是函数是不能嵌套定义的。
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。
#include <stdio.h>
int main()
{
int len = strlen("abcdef");//1.strlen求一个字符串的长度
printf("%d\n", len);//2.打印长度
return 0;
}
//前面的代码完成动作写了2条语句，把如果把strlen的返回值直接作为printf函数的参数这样就是一个链式访问的例子了。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n", strlen("abcdef"));//链式访问
return 0;
}
我们看下面这个代码，我们试一下看看这里打印的是什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
return 0;
}
上面这个代码的关键我们要了解printf的返回值是什么，这个时候我们就可以打开c的官方文档，去看看库函数printf的返回值，下面的意思是如果成功，则返回写入的字符总数。
所以我们就第一个printf打印的是第二个printf的返回值，第二个printf打印的是第三个printf的返回值。
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
函数的声明和定义
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。
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。
多个文件：一般在企业中我们写代码时候，代码可能比较多，不会将所有的代码都放在一个文件中；我们往往会
根据程序的功能，讲代码拆分放在多个文件中。
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。
有了函数声明和函数定义的理解，我们写代码就更加方便了。
static和extern
static 和 extern 都是C语言中的关键字。
static是 静态的 的意思，可以用来：
• 修饰局部变量
• 修饰全局变量
• 修饰函数
extern是用来声明外部符号的。
我们先了解一下作用域和生命周期：
作用域（scope）是程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效（可用）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。
- 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。
- 全局变量的作用域是整个工程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。
- 局部变量的生命周期是：进入作用域生命周期开始，出作用域生命周期结束。
- 全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期
static修饰局部变量
对比代码1和代码2的效果，理解static修饰局部变量的意义。
代码1的test函数中的局部变量i是每次进入test函数先创建变量（生命周期开始）并赋值为0，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中，我们从输出结果来看，i的值有累加的效果，其实test函数中的i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，直接上次累积的数值继续计算。
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，生命周期就和程序的生命周期一样了，只有程序结束，变量才销毁，内存才回收。但是作用域不变的。
使用建议：未来一个变量出了函数后，我们还想保留值，等下次进入函数继续使用，就可以使用static修饰。
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文件中定义的，在B文件中想使用，就可以使用extern进行声明，然后使用。代码1正常，代码2在编译的时候会出现连接性错误。
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，不能在其他源文件内使用。本质原因是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了，其他源文件，即使声明了，也是无法正常使用的。
使用建议：如果一个全局变量，只想在所在的源文件内部使用，不想被其他文件发现，就可以使用static修饰。
static 修饰函数
代码1是能够正常运行的，但是代码2就出现了链接错误。
其实static 修饰函数和static修饰全局变量是一模一样的，一个函数在整个工程都可以使用，被static修饰后，只能在本文件内部使用，其他文件无法正常的链接使用了。
本质是因为函数默认是具有外部链接属性，具有外部链接属性，使得函数在整个工程中只要适当的声明就可以被使用。但是被static修饰后变成了内部链接属性，使得函数只能在自己所在源文件内部使用。
使用建议：一个函数只想在所在的源文件内部使用，不想被其他源文件使用，就可以使用static修饰。
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
