C语言-函数（笔记）

1.函数的概念

C语言引入函数(function)，有些翻译为:子程序，而子程序这种翻译更加准确。
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语言中程序其实是由无数个小的函数组合而成的。同时一个函数如果能完成某项特定任务，且这个函数是可以复用的话，这将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

2. 库函数

2.1.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，不过C语言并不提供库函数，C语言的国际标准ANSIC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。

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

2.2.库函数的使用

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

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

2.3. 库函数文档的一般格式

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

3.自定义函数

 3.1.语法形式

ret_type 是函数返回类型

name 是函数名

（）中放的是形式参数

{ }括起来的是函数体

注：返回类型和形式参数可以为void,表示什么都没返回

例子：

4.形参和实参

4.1.实参

在上面代码中，第1003~1006行是 add 函数的定义，有了函数后，在第17行进行调用add函数。
我们把第1012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。

4.2.形参

在上面代码中，第1003行定义函数的时候，在函数名 add 后的括号中写的a和b，称为形式参数，简称形参。

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 a和b只是形式上存在，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。

4.3.实参与形参

实参是传递给形参的，虽然他们之间有联系，但是形参和实参各自是独立的内存空间。

可以进行调试观察，实参和形参的地址是不一样的，所以可以理解为形参是实参的一份临时拷贝。

实参和形参的名字可以是相同的。

5.return语句

在函数的设计中，函数中经常会出现return语句，接下来是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。

（例子可以看第三节的例子）

2.return后后面可以什么都没有，此时直接写return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。

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。

例：

前者报警告，后者正常运行

4.return语句执行后，函数就彻底返回，后边的代码不再执行。

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。

注：1.函数的返回值如果没写的话，编译器认为返回的是int类型的值

       2.如果函数要求返回值，但是函数没有使用return返回值，那具体返回什么就不确定了

6.数组做函数参数

数组传参的重点重点知识：

1.函数的形式参数要和函数的实参个数匹配

2.函数的实参是数组，形参也是可以写成数组形式

3.形参如果是一维数组，数组大小可以省略不写

4.形参如果是二维数组，行可以省略，但是列不能省略

5.数组传参，形参是不会创建新的数组的

6.形参操作的数组和实参的数组是同一个数组

7.传递整个数组只需传数组名，例：若写arr[10]，表示的是数组中下标为10的元素

由此，可以实现对数组全元素设置并打印：

拓展：不过为了提高函数使用度，想把元素设成任意数，那该怎么办？

对策：多传一个参数

7.嵌套调用和链式访问

1.嵌套调用

嵌套调用就是函数之间的互相调用，每个函数就像一个乐高零件

2.链式访问

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。

3.拓展：下面代码执行的结果是?

问题的关键在于printf函数的返回值是什么，其实，printf函数返回的是打印在屏幕上的字符的个数。

那么，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

8.函数的声明和定义

注：函数的定义是特殊的声明

8.1.单个文件

上面代码中绿色的部分是函数的定义，红色的部分是函数的调用。

当定义放在调用之后，编译器就会发出警报

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，当遇到调用的时候，并没有发现前面其定义，就报出了上述的警告。

当然，解决的方法是：调用之前进行函数声明

如：，这就是函数声明，函数声明中参数只保留类型，省略掉名字也是可以的。

8.2.多个文件

一般在企业中写代码时，代码比较多，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，将代码拆分放在多个文件中。

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。

包含自己的头文件时，使用" "，标准库的头文件使用< >，例：#include"game.h"

8.3.函数生命周期和作用域

<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。

1. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。

2.全局变量的作用域是整个工程(项目)

<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是: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是:整个程序的生命周期。

8.4.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。

8.4.1.static修饰局部变量

由上面可以理解static修饰局部变量的意义

前者函数每次调用时，都是生命周期的开始（即赋值），则每次打印的结果一致

后者函数每次调用时，直接用上次累计的数值进行计算，所以可以达到累加的结果

原因：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               序在结束，变量才销毁，内存才回收。

           但是作用域不变的。

结论：当希望一个变量出了函数后，仍保留值，等下次进入函数继续使用，就可以使用static
修饰。

8.4.2.static修饰全局变量

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。

8.4.3.static修饰函数

和修饰全局变量一致