第3讲 C语言之函数讲解 Function |
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第3讲 C语言之函数讲解 Function
1. C语言函数的定义与声明(define & declare)1.1 C语言的入口函数Main函数1.2 C语言的自定义函数1.2.1 C语言的自定义函数与数学中的函数很相似1.2.2 用C语言来定义一个自定义函数(1)定义两部分:函数头和函数体(2)函数可以无参数,也可以无返回值(3)函数的声明(4)养成良好的函数编程规范(5)外部函数与内部函数
1.3 C语言的库函数
2. C语言函数的调用(function reference/function call)2.1 函数调用的基本概念2.2 函数的传值(1)基本概念(2)示例说明(函数传值时相当于在新的函数空间中重新拷贝了一份数据)(3) 函数传值总结
2.3 递归函数(待施工)
3 变量的作用域和存储类型3.1 变量的作用域3.2 变量的存储类型3.3 不同作用域和存储类型的变量使用示例
1. C语言函数的定义与声明(define & declare)
1.1 C语言的入口函数Main函数
例如数学中函数是这么描述的: y是关于x的函数 ,y=3x+2, 那么我们可以记做 y = f(x) = 3x+2 我们来看y = f(x) y 是返回值,在C语言用关键字return来表示,每个函数都能只能return1个返回值x 是 参数 (英文名:parameter),因为x还不是实际的值,所以也被称为形参(formal parameter)。f(x)中的f 被称为函数名,函数名的取名规则与标识符的取名规则一致,不能以数字开头,区分大小写,不要和变量重名。所以y = foo(x) 也是可以的!函数之间可以互相调用的,如 y = main ( foo ( f(x) ) ) 都是可以的,因为 f(x) 会返回一个值,这个值又作为参数放入 foo( z ) 中, foo(z)返回一个值作为 main函数的参数。当然,前提是我们定义main函数时,main函数需要有一个参数来接收foo(z)。 1.2.2 用C语言来定义一个自定义函数 (1)定义两部分:函数头和函数体函数头head:返回值类型 函数名(【参数列表】) /*注:【】表示可选 */ 函数体body:紧接在函数头下面用花括号括起来,括起来的部分就是函数体,放入自定义的语句。 示例 int add(int a, int b) //函数头 {//花括号里面都是函数体 return a+b; } (2)函数可以无参数,也可以无返回值 如果没有参数,即 y = foo( ) ,OK如果没有返回值,即 foo( ) ,则定义foo()时,返回值类型需要使用void代替在C语言中,函数调用时注意参数要一 一对应,有返回值才能return ,没返回值就不用return 。示例:上例 int add(int a, int b) 定义了2个参数a和b,有1个返回值,那么调用add时要传入2个参数,要返回1个返回值才正确。 (3)函数的声明 函数如同变量一样,首先要声明,声明了之后main函数才认识。我们在main函数之前进行声明,声明形式与函数头一致,注意,函数声明和变量一样,语句结束后要加;号。函数的声明没有函数定义那么严格,可以只表明有几个什么类型的参数,有什么类型的返回值即可。示例: //代码2: #include int add(int, int);//add函数声明,参数的变量名可以省略,但数据类型不能省略 int sub(int x, int y) ;//sub函数声明,参数的变量名可以改变,但数据类型不能省略 int main( ) { printf("add: %d\n",add(5,6)); printf("sub: %d\n",sub(5,6)); return 0; } int add(int a, int b) //函数定义 { return a + b; } int sub(int a, int b) //函数定义 { return a - b; } 运行结果: add: 11 sub: -1 (4)养成良好的函数编程规范 命名:函数名尽量采用动词+名词的命名方式,让函数名字体现出含义。格式:如果定义多个自定义函数,我们采用如下方式进行编程,以使得自己的编程更加规范。示例(强力推荐,具体见代码2): 第1部分 :#include 头文件 第2部分 :所有自定义的函数声明 第3部分 :main函数的定义 第4部分 :所有自定义函数的声明 示例(不推荐代码3,C语言先进入main函数,在main函数下放增加其他函数) //代码3: #include int add(int a, int b) //函数定义 { return a + b; } int sub(int a, int b) //函数定义 { return a - b; } int main( ) { printf("add: %d\n",add(5,6)); printf("sub: %d\n",sub(5,6)); return 0; } (5)外部函数与内部函数外部函数: 当自定义函数的定义都分散在多个源文件时(即多个.c文件),函数之间需要跨文件调用,因此C语言为了支持函数跨文件进行,因此加入了外部函数声明,关键词为extern,若函数的存储类型定义为extern型,则称其为外部函数,它表示该函数能被其他源文件调用。示例 //代码4-1: /*片段1:在main.c中*/ #include extern int add(int, int);//extern 表示add()函数为外部函数 extern int sub(int x, int y) ;//extern 表示sub()函数为外部函数 int main( ) { printf("add: %d\n",add(5,6)); printf("sub: %d\n",sub(5,6)); return 0; } //代码4-2: /*片段2:在add.c中*/ [extern] int add(int a, int b) //add函数定义,extern可以省略,也可以加上 { return a + b; } //代码4-3: /*片段3:在sub.c中*/ [extern] int sub(int a, int b) //add函数定义,extern可以省略,也可以加上 { return a - b; }内部函数: 同样,有外部函数的关键字extern,那么类似也有内部函数的关键字static。若函数的存储类型为static型,则称其为内部函数(内部函数又称为静态函数),它表示在由多个源文件组成的同一个程序中,该函数只能在其所在的文件中使用,在其他文件中不可使用。 1.3 C语言的库函数函数C语言中已经存在较多函数,用户可以直接使用而不需要自己再编写; 要使用输入输出函数,在程序开头写上 #include ; 要使用数学函数中的如求根函数sqrt()函数或求绝对值函数abs()函数,在程序开头写上: #include “math.h” 或 #include 常用的函数: (1) 中的库函数:abs()、 sqrt()、fabs()、pow()、sin() (2) 中的库函数: strlen()、strcpy()、strcat()、strcmp() *思考:求算数平方根的函数sqrt( )是如何编写的? 参见算数平方根求解. 2. C语言函数的调用(function reference/function call) 2.1 函数调用的基本概念 函数声明和定义好之后,就可以被其他函数调用了甚至还能自己调用自己。函数A中使用到了函数B,称函数A调用了函数B,函数A称为调用函数(caller),函数B称为被调用函数(callee)。函数定义时的参数称为形参(formal parameter),函数实际被调用时放进去的称为实参(actual parameter)。 如main函数中调用了max(4,6),4和6都是实参;在max定义时给的x和y都是形参。如果被调用函数没有形参,则调用函数时圆括号同样必不可少。调用函数,要求使用的函数名相同,实参和形参要求一一对应。如果不按定义时的形参来放入实参,则会报错: //代码5 #include int add(int, int);//add函数声明 int main( ) { printf("add: %d\n",add(5));//add中只有1个实参 printf("add: %d\n",add(5,6,7));//add中有3个实参,多了1个实参 return 0; } int add(int a, int b) //函数定义,定义了2个形参 { return a + b; } 编译结果: Compiling... C:\Users\Administrator\Desktop\Cfile\test.c(5) : error C2198: 'add' : too few actual parameters C:\Users\Administrator\Desktop\Cfile\test.c(6) : warning C4020: 'add' : too many actual parameters 执行 cl.exe 时出错. 2.2 函数的传值 (1)基本概念调用函数时,将实参的值传递给形参,称为传值; 传值后,被调用函数也有实参的备份值,相当于赋值。 在被调用函数中修改形参的值,不影响实参的值。 在被调用函数中可以使用和调用函数中相同的变量名,但表示的是不同的变量。 (2)示例说明(函数传值时相当于在新的函数空间中重新拷贝了一份数据) //代码6 #include void f(int x) { x = x - 1; printf("被调用函数中的x=%d\n",x); } int main() { int x = 10; f(x); printf("main函数中的x=%d\n",x); return 0; } 编译运行后的结果: 被调用函数中的x=9 main函数中的x=10 说明:函数传值时相当于在新的函数空间中重新拷贝了一份数据main函数中x的值为10,传给函数f后,函数f中的x也为10,但是在函数f中将x修改为9,当函数f执行完并返回main函数时,main函数中的x仍为10**传值可以用下图表示成: 说明: main函数中a和b的值分别为10和20,将其传值给函数f的a和b; 函数f中将a和b的值进行交换,并不影响main函数中的a和b. (待施工) 3 变量的作用域和存储类型 3.1 变量的作用域变量的作用域:变量起作用的范围。 ①局部变量:在函数内部或某个控制块的内部定义的变量。 局部变量的作用域:函数内部。 作用:增强了函数模块的独立性。 + 局部变量又分为静态局部变量和局部变量,静态局部变量加关键字static ②全局变量:在函数外面定义的变量称为全局变量。 全局变量的作用域:从该变量定义的位置开始,直到源文件结束。 作用:在同一文件中,所有函数都可以引用全局变量。增强了各函数间数据的联系。 3.2 变量的存储类型不同类型的变量被存储在内存的不同区域,变量的生命周期也不一样。 在内存中,供用户使用的存储区由程序区、静态存储区和动态存储区3部分组成。 变量的存储类型:auto、register、static和extern4种。 ① auto型变量存储在内存的动态存储区; ② register型变量保存在寄存器中; ③ static型和extern变量存储在静态存储器;(静态局部变量也属于此类)局部变量的存储类型默认值为auto型。 全局变量的存储类型默认值为extern型(静态局部变量也属于此类) 3.3 不同作用域和存储类型的变量使用示例 //代码8 #include void a(); void b(); void c(); int x=1; main() { int x=5; printf("主函数中的x=%d\n",x); { int x=7; printf("主函数内部的x=%d\n",x); } printf("主函数中的x=%d\n",x); a(); b(); c(); a(); b(); c(); printf("主函数中的x=%d\n",x); } void a() { int x=25; printf("函数a中的x=%d\n",x); x++; printf("函数a中的x=%d\n",x); } void b() { static int x=50; printf("函数b中的x=%d\n",x); x++; printf("函数b中的x=%d\n",x); } void c() { printf("函数c中的x=%d\n",x); x++; printf("函数c中的x=%d\n",x); } 读者请自行运行该程序,查看结果,思考为什么会出现这样的结果?在函数使用同一个变量时,该变量既有局部变量,又有区域性局部变量,又有静态局部变量,又有全局变量,究竟会使用哪一个变量的值呢?![]() |
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