前言
这篇文章我们将展开函数的学习。
一、函数
(1)什么是函数
也可以被称为子程序。就是用来实现某个特定功能的一段代码。
(2)函数的分类
函数分为库函数和自定义函数。下来我们就此展开讲解。
二、库函数
(1)什么是库函数
我们知道我们要实现某个特定功能而且要反复使用,就可以自己封装一个函数使用。那么,有许多常见的功能我们要经常使用,每一次都自己封装太过于麻烦,就这样,库函数就诞生了。
所以库函数是指那些被编译器厂商封装好,你直接可以用的函数。如我们经常使用到的printf和scanf,那么库函数是如何实现的呢。
(2)什么是头文件和标准库
在我们下载编译器的时候,标准库和头文件就一块被下载下来了。之所以下载这两个东西,是因为它与我们库函数的实现密切相关。
下来我们举一个例子来彻底理解什么是头文件和标准库。
库函数(printf)的实现:我们想要用printf这个库函数,需要先引用头文件。这是因为我们的编译器不认识这个函数,我们不同的头文件中都是对不同库函数的声明,然后编译器会自动调用我们的标准库(真正实现这个库函数功能的一段代码)。
(3)库函数的学习
我们可以使用这两个网站学习各种各样的库函数。
https://en.cppreference.com/w/c/header.html
https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/
三、自定义函数
(1)什么是自定义函数
自定义函数就是我们自己想要实现某个功能,自己编写的某一个实现特定功能的一段代码。(可重复调用)
(2)基本语法
①形式
返回类型 函数名(形式参数){
(函数体和返回值)
}
②代码举例
比如我们要实现两个数相加的功能,就可以自定义一个函数实现这个功能。
思路是这样的,先完成两个数相加的代码,然后再将它整个代码块改写为自定义函数的形式,最后再测试我的函数是否可以正常使用。
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 0;
int b = 0;
printf("第一个整数:%d\n", a);
printf("第二个整数:%d\n", b);
printf("两数相加的和为:%d\n", a + b);
}
然后我们只需要将它改为函数的形式即可。需要注意的是,我们所有的自定义函数都要写在main函数的外面,这里,为了让代码一行一行出来,所以我加了Sleep函数。
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int add(int a, int b){
printf("第一个整数:%d\n", a);
Sleep(400);
printf("第二个整数:%d\n", b);
Sleep(400);
printf("两数相加的和为:%d\n\n", a + b);
Sleep(400);
}
最后,我们来调用一下这个函数,测试我们的函数是否可以正常使用。

③形参和实参
Ⅰ.什么是形参?实参?
形参(形式参数的的简称),就是我们在创建函数时的那个参数(如上面代码中的 int a,int b就是两个形参)。
实参(实际参数的的简称),就是我们在调用函数时那个实际值,如我们上面代码中的33,22和24,12。
Ⅱ.深入理解形参和实参
关于形参和实参,我们需要了解下面三个点:
a.形参和实参是完全不同的内存空间(数组除外)
b.形参是实参的临时拷贝
c.形参的修改不会影响实参
关于这三个点,我们有了解整个自定义函数是如何运行的,才能够彻底理解。
以上面的代码为例,我们在运行程序的时候,先是从main函数的函数体开始的,这里以add(33,22)一个为例。这里编译器看到我们的add函数,首先读取到我们创建的两个参数,它们自然而然的申请了两个内存,然后会将这两个参数的值拷贝到形式参数里,这里,形式参数有了值才会再申请内存,最后进入add函数的函数体,执行功能。
(3)return语句
这是我们第二次接触rturn语句了,第一次是在学习main函数时,return 0;表示程序正常结束。那么,在我们的函数里,什么是return语句呢?
①什么是return语句
在函数的语法框架里 ,我们的return语句有两个作用:它就是终止我们函数的标志和传递函数值的玩意。在深入了解return语句前,我们必须了解什么是返回值。
②return语句的语法
return 返回值;
我们前面在提到函数的基本语法时,会先声明函数返回值的类型。这个类型的作用就是告诉我的编译器我要返回一个什么类型的值,而这个值就叫做返回值。它最后是通过return语句来实现的。我们的返回值分为两种情况:
③返回值
a.返回值可以是表达式或变量
b.当你用void(表示我什么也不想返回)时,一般以return;直接结尾,也可以省略return;。
注:a.当你使用return语句后,你自定义函数的部分将彻底结束,你后面的代码是不会执行的,比如下面这一段代码。

b.在VS 2022中,你可能会发现我不写返回值或者写错返回值,代码还是能跑啊,这是因为编译器的宽容性。但是不建议,因为对于我们而言,养成良好的代码书写风格时十分重要的。(当然,我们main函数省略return 0和void省略return这两个都是合法的,放心使用)
四、数组做函数参数的实现
比如,我们要设置一个函数将一个数组中所有的内容都改为-1,那我们怎样思考这个问题呢
首先,我们要写出没有这个函数时我是怎样实现这个功能的,然后再改写它为函数就行了:
#include <stdio.h>
int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
for (i = 0; i < num; i++) {
arr[i] = -1;
printf("%d ", arr[i]);
}
}
接着我们对它进行改写就可以了。
#include <stdio.h>
void arr_set(int arr[], int num) {
int i = 0;
for (i = 0; i < num; i++) {
arr[i] = -1;
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
arr_set(arr, num);
}
五、嵌套调用和链式访问
(1)嵌套调用
①什么是嵌套调用
就是函数之间的互相调用。理解起来可能比较复杂,我们用具体的例子来感受一下。
我们现在要实现这样一个功能:计算某一年某一月有多少天
②代码实现
我们首先来分析这一个问题,我们肯定要先定义出year和month这两个变量,然后用某个函数实现计算的功能。最后将计算的值传递给day这个变量,最后打印到屏幕上即可。
Ⅰ.粗略框架
int main() {
int year = 0;
int month = 0;
scanf("%d %d", &year, &month);
int day = calc_day(year, month);
printf("%d", day);
}
Ⅱ.定义calc_day函数
int calc_day(int year,int month) {
int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,31,30,31 };
int day = days[month];
if (leap_year(year) && month == 2) {
day += 1;
}
return day;
}
Ⅲ.定义leap_year函数
到这里我们发现我们定义calc_day函数时需要判断闰年还是平年,因为闰年和平年的2月份天数不同,我们就可以重新定义一个函数leap_year用来判断。到这里,相信你就可以深刻的体会到嵌套调用的妙处了。
bool leap_year(int year) {
if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
return true;
else
return false;
最后,完整的代码奉上。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
bool leap_year(int year) {
if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
return true;
else
return false;
}
int calc_day(int year,int month) {
int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,31,30,31 };
int day = days[month];
if (leap_year(year) && month == 2) {
day += 1;
}
return day;
}
int main() {
int year = 0;
int month = 0;
scanf("%d %d", &year, &month);
int day = calc_day(year, month);
printf("%d", day);
}
(2)链式访问
所谓链式访问,就是将一个函数的返回值作为参数传给下一个函数,我们用这样一个代码举例,看完后你就可以深刻理解了。
#include <stdio.h>
int main() {
printf("%d", printf("%d", printf("%d", printf("%d", 666))));
}
我们来看这样一段代码,你觉得输出值是什么?有同学可能要说了,这不就是4个666吗,这有什么难的。我可以明确告诉你,你错的离谱。下来我们来讲解这个函数是如何运行的:
首先我们需要知道函数是由内层向外层一层一层运行的,其次我们需要知道内层printf传给上一层不是它打印到屏幕上的值,而是它的返回值。对于printf这个函数的返回值就是你屏幕上有几个字符就返回几个值。
所以,我们先从外层开始看,最外层的printf将666打印到屏幕上,接着它的返回值变为3,传给下一层的printf,此时,屏幕上打印3,返回值变为1,以此类推。所以最终你运行的结果应该是666311。

六、函数的声明
我们之前的代码中都是把我们定义的函数写在了main函数的前面,那么要是写在我们main函数的后面会发生什么?没错,编译器会直接报警告,那么我们如何应对这种情况呢?答案就是我们提前声明我们自定义的函数,告诉我们的编译器我后面是有这个函数的,你向后看看。
函数的声明分为单个文件中的声明和多个文件中的声明,以我们前面判断哪一年的那一月是多少天为例:
(1)在单个文件中的声明
单个文件的声明就是在main函数之前加上你定义函数的第一行就行,如下图所示。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void add();
int main() {
add(23,16);
}
void add(int a,int b) {
printf("两个数之和为:%d", a+b);
}
(2)多个文件的声明
相较于单个文件的声明,可能要稍显麻烦一些,但是它的优点也是毋庸置疑的,第一个就是我们把不同功能的代码放到不同的文件里,这样逻辑清晰了。二是在一些企业级的大项目里,可以方便多人协同操作。下来我们看看这具体是怎么实现的:
首先我们需要创建一个头文件,然后写上我们对函数的声明(就是你自定义函数的第一行),然后再创建一个.c文件,写上你的自定义函数就行了。
七、结语
下一篇文章结合我们之前数组和函数的知识,我们可以实现一个扫雷游戏和猜字游戏。
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