五、C函数（1）

第一章 函数

1.1 函数概述

函数是 C 程序的基本模块，是用于完成特定任务的程序代码单元。
从函数定义的角度看，函数可分为系统函数和用户定义函数两种：

• 系统函数，即库函数：这是由编译系统提供的，用户不必自己定义这些函数，可以直接使用它们，如我们常用的打印函数printf()。
• 用户定义函数：用以解决用户的专门需要。

函数可以让程序更加清晰、模块化：
举个例子：

/**
* 读入一行数字；对数字进行排序；找到它们的平均值；打印出一个柱状图。
*/
#include <stdio.h>

int main()
{
	float list[50];

	// 这里只是举例，函数还没有实现
	readlist(list, 50);
	sort(list, 50);
	average(list, 50);
	bargraph(list, 50);

	return 0;
}

1.2 函数的定义

函数定义的一般形式：

返回类型 函数名(形式参数列表)
{
	数据定义部分;
	执行语句部分;
}

形参列表：在定义函数时指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元，因此称它们是形式参数或虚拟参数，简称形参，表示它们并不是实际存在的数据，所以，形参里的变量不能赋值。

void max(int a = 10, int b = 20) // error, 形参不能赋值
{}

在定义函数时指定的形参，必须是，类型+变量的形式：

//1: right, 类型+变量
void max(int a, int b){}

//2: error, 只有类型，没有变量
void max(int, int){}

//3: error, 只有变量，没有类型
void max(a, b){}

在定义函数时指定的形参，可有可无，根据函数的需要来设计，如果没有形参，圆括号内容为空，或写一个void关键字：

// 没形参， 圆括号内容为空
void max(){}

// 没形参， 圆括号内容为void关键字
void max(void){}

---

返回值：函数的返回值是通过函数中的return语句获得的，return后面的值也可以是一个表达式。

a)尽量保证return语句中表达式的值和函数返回类型是同一类型。

int max() // 函数的返回值为int类型
{
	int a = 10;
	return a;// 返回值a为int类型，函数返回类型也是int，匹配
}

b)如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数返回类型为准，即函数返回类型决定返回值的类型。对数值型数据，可以自动进行类型转换。

double max() // 函数的返回值为double类型
{
	int a = 10;
	return a;// 返回值a为int类型，它会转为double类型再返回
}

注意：如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，而它又无法自动进行类型转换，程序则会报错。

c)return语句的另一个作用为中断return所在的执行函数，类似于break中断循环、switch语句一样。

int max()
{
	return 1;// 执行到，函数已经被中断，所以下面的return 2无法被执行到
	return 2;// 没有执行
}

d)如果函数带返回值，return后面必须跟着一个值，如果函数没有返回值，函数名字的前面必须写一个void关键字，这时候，我们写代码时也可以通过return中断函数(也可以不用)，只是这时，return后面不带内容( 分号“；”除外)。

void max()// 最好要有void关键字
{
	return; // 中断函数，这个可有可无
}

1.3 函数的调用

定义函数后，我们需要调用此函数才能执行到这个函数里的代码段。这和main()函数不一样，main()为编译器设定好自动调用的主函数，无需人为调用，我们都是在main()函数里调用别的函数，一个 C 程序里有且只有一个main()函数。

#include <stdio.h>

void print_test()
{
	printf("this is for test\n");
}

int main()
{
	print_test();	// print_test函数的调用

	return 0;
}

1.3.1 函数的形参和实参

• 形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。
• 实参出现在主调函数中，进入被调函数后，实参也不能使用。
• 实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。
• 在调用函数时，编译系统临时给形参分配存储单元。调用结束后，形参单元被释放。
• 实参单元与形参单元是不同的单元。调用结束后，形参单元被释放，函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。实参单元仍保留并维持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数中实参的值。

1.3.2 有参函数

1.3.3 无参函数

1.3.4 函数返回值

总之就是要对应

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//有参有返回值
int  fun3(int  a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
    //return  a + b;
}
int main()
{
    int  x = 10;
    int  y = 20;
    int  sum = 0;
    //调用有返回值函数时,可以不接返回值,也可以接
    //注意  返回的类型和所接收返回值的变量的类型需要相同
    //参数的传递,只能是单向传递(实参传给形参)
    //sum = fun3(x, y);
    printf("sum=%d\n",fun3(x,y));//将函数调用的返回值作为其他函数的参数
    system("pause");
    return 0;
}

return和exit函数的区别：
return结束当前所在的函数：
如果return在子函数中调用只会结束子函数,如果return在main函数中,会结束整个程序

exit 是一个库函数,用来结束整个程序，不管exit在哪里调用,都会结束整个程序
exit(0);

1.3.5 典型案例：交换swap方法

值交换

1.4 函数的声明

如果使用用户自己定义的函数，而该函数与调用它的函数（即主调函数）不在同一文件中，或者函数定义的位置在主调函数之后，则必须在调用此函数之前对被调用的函数作声明。

所谓函数声明，就是在函数尚在未定义的情况下，事先将该函数的有关信息通知编译系统，相当于告诉编译器，函数在后面定义，以便使编译能正常进行。

注意：一个函数只能被定义一次，但可以声明多次。

//函数的声明不加extern 也是可以的
//extern  用来声明

三种声明方式都可以：只要在调用之前都可以
//extern void swap(int  a, int  b); ok
//void swap(int a , int  b); ok
//void swap(int , int  ); ok
int main()
{
   int  x = 10;
   int  y = 20;
   int  sum = 0;
   //调用有返回值函数时,可以不接返回值,也可以接
   //注意  返回的类型和所接收返回值的变量的类型需要相同
   //参数的传递,只能是单向传递(实参传给形参)
   //sum = fun3(x, y);
   //printf("sum=%d\n",fun3(x,y));//将函数调用的返回值作为其他函数的参数
   void swap(int a, int  b);
   swap(x,y);
   printf("x=%d   y=%d\n",x,y);
   system("pause");
   return 0;
}
void swap(int  a, int  b)
{
   int  c = a;
   a = b;
   b = c;
   printf("a=%d  b=%d\n", a, b);
   return;
}

函数定义和声明的区别：
1）定义是指对函数功能的确立，包括指定函数名、函数类型、形参及其类型、函数体等，它是一个完整的、独立的函数单位。
2）声明的作用则是把函数的名字、函数类型以及形参的个数、类型和顺序(注意，不包括函数体)通知编译系统，以便在对包含函数调用的语句进行编译时，据此对其进行对照检查（例如函数名是否正确，实参与形参的类型和个数是否一致）。无函数体，不完整。

第二章 多文件(分文件)编程

2.1 概述

功能模块化文件化，多人协作开发

2.2 案例

main.c
	调用my_math.c的方法:
		调用之前
		需要在main.c中添加my_math.c的方法的声明
		
	缺点：如果用了很多方法声明会很长很多！
	解决：需要一个文件里保存这些声明 ——> 一般用头文件来保存my_math.h
		  下次使用的时候include进来就行
		  

my_math.c:
	min、max、average、sub、sum...实现的方法
my_math.h:
	min、max、average、sub、sum...方法的声明
	头文件中只放声明，不要有定义

方法实体所在的c文件：

这些方法声明的.h头文件：

主函数.c要用这些方法

2.3 防止头文件重复包含

2.3.1 案例情况

2.3.2 解决办法（2种）

方法一：

#ifndef __SOMEFILE_H__  (宏的名字最好和文件相同,大写)
#define __SOMEFILE_H__
// 声明语句

#endif

方法二：

#pragma once

// 声明语句

2.4 关于include的<>和“”

• 用尖括号 #include <>：
  一般用于包含标准的库头文件，编译器会去系统配置的库环境变量和者用户配置的路径去搜索，而不会在项目的当前目录去查找
• 用双引号 #include “”：
  一般用于包含用户自己编写的头文件，编译器会先在项目的当前目录查找，找不到后才会去系统配置的库环境变量和用户配置的路径去搜索