编程学习 (C规划) 6 {24_4_14} 六 ( 函数 )

news2024/11/13 9:34:25

1.函数的概念

C语言中函数就是一个子程序,C语言中的函数就是一个完成某项特定任务的一小段代码,有特殊的写法哥调用方法。

C语言中一般会见到两种函数

(1)库函数

(2)自定义函数

2.库函数

其实就是C语言规定了一些函数的语法,与一些编程器厂商约定了一些函数的名字、功能、参数、返回类型,让编译器厂商实现出来,这些函数就称为库函数

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

2.2库函数的使用方法

C/C++官方链接:https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

2.21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

2.22库函数文档的一般形式

(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)相关知识链接

3.自定义函数

3.1自定义函数的语法形式

ret_type fun_name( 形式参数 ) //0 ~ 多个参数

{

}

ret_type是函数返回类型

fun_name是函数名

小括号中放的是形式参数(0~多个)

大括号括起来的是函数体

其实可以把函数想象成一个工厂

工厂得输入原材料,经过加工才能产出产品,函数也一样。

函数得输入参数,经过函数运行与计算,才能得出计算结果。

3.2函数的举例

//写一个加法函数,完成两个整型变量的加法操作

分析:

(1)有两个整型变量

(2)计算(函数体)

(3)算出一个和

可以将Add简化为

int Add(int x, int y)
{
    return x + y ;
}

//简单写一个打印函数

//简单写一个打印函数

在自己创建的函数被调用时,会向内存申请空间,在函数被调用的过程中存放实参传递过来的值,向内存申请空间的这个过程就是形参的实例化。

tips:如果在监测的过程中遇到函数时需要按F11才能进到函数中

4.实参和形参的关系

虽然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:

5.return 语句

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。

如:<1>

<2>

(2)return后面也可以什么都没有,直接写一个return;这种写法适合函数返回类型是void的情况

如:

(3)return返回的值和返回类型不一致,系统会自动将返回的值隐式转换为函数的返回类型

如:

但是系统会弹出警告,要想不弹出警告可以执行如下操作:

(4)return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

(6)如果函数没写返回类型,函数会默认返回整形:

(7)如果函数要求返回值,但是函数中没有使用return返回值,那具体返回什么就不确定了

6.数组做函数参数

//写一个函数将一个整型数组内容全部置为-1,再写一个函数,打印数组内容

//数组在传参的时候,实参写数组名就行,形参就写数组的形式

//实参和形参的名字是可以一样的,也可以不一样

//函数在设计的时候,一定尽量要功能单一

tips:如果像在调试时看到数组中的每个元素,可以在调试时写成arr,10的形式

//数组在传参的时候,形参的数组和实参的数组是同一个数组

数组作为参数传递给了函数,该函数的的设计应注意以下几点:

(1)函数的形参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的

(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,但是列不可以省略

如下://打印二维数组的内容

(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.嵌套调用和链式访问

7.1嵌套调用

//假设计算某年某月有多少天

其实在判断是否为闰年时可以用bool类型来判断真假,代码如下:

7.2链式访问

所谓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,像链条一样将函数穿起来的就是函数的链式访问

如果有这样一串代码试想结果是多少:

在这里可以查一下printf的返回值:

printf的返回值是其所打印字符的个数。

由此可以算出结果为4321

因为

第一个printf想打印就必须要第二个printf的返回值,同理需求第三个printf的返回值

第一步:第三个printf会先打印43,返回一个2(因为43是两个字符)

第二步:第二个printf会先打印第三个printf的返回值2,然后返回一

第三步:第三个printf直接打印第二个printf的返回值1

再来一串代码:

这下可以很简单的直到结果为hello5

8.函数的声明和定义

8.1单个文件

如果仅将函数的定义放到函数调用之后,编译器会报错:(Add未定义),造成这样结果的原因是代码是从前往后扫的

函数或者变量都要满足:先声明,后使用

其实要想解决这样的问题只需要在主函数之前声明一下即可:

如上即可,仅需在调用此函数之前加一个int Add(int x ,int y);这样的声明即可

tips:在函数的声明中函数的形参的名字是可以省略的 int Add(int ,int)即可

函数的定义是一种特殊的声明,所以如果在调用此函数之前定义函数的话是可以正常运行的

8.2多个文件

若想在库函数中使用自己定义的函数,仅需要在库函数里面包含头文件即可,如下:

​
#include "add.h"//注意这里使用的是双引号

​

把大型复杂的程序拆分成多个文件的好处:

1.团队协作 

2.代码模块化,逻辑更加清晰

3.代码的隐藏

8.3 static 和 extern

static 和 extern都是C语言中的关键字

static是静态的意思,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

在学习static 和 extern 之前再来了解一下:作用域和生命周期

作用域:通俗来讲就是一个函数或一段代码并不是哪都是有效的,他所在的有效范围就是他的作用域。

(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(或项目)

生命周期:指变量的创建(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: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

8.3.1 static 修饰局部变量

static:

tips:在这里说下要想看反汇编码先按F10,然后右键就可以找到了

在这里可以看到两段程序的反汇编码的不同

上面代码的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)并复制为0,然后++,在打印,出函数的时候变量生命周期将要结束(释放内存)

上面代码中,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,直接上次累计的数值继续计算。

结论:

1、其实编译器在编译代码的时候,就为静态变量分配了地址,而不是进入函数创建这种变量。

2、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,本来一个局部变脸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,变量才会销毁,内存才回收,但是作用域是不变的。

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

8.3.2 static修饰全局变量

不用static修饰全局变量:

用static修饰全局变量后,编译器会报错:

这里的static修饰全局变量时,改变了全局变量的外部链接属性,变成了内部链接属性

这种变量只能在自己所在的.c文件内使用,其他.c文件无法使用

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。

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,不能在其他文件内使用。本质原因时一个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,不想被发现,就可以使用static修饰。

8.3.3 static修饰函数

如果将Add()中添加static

static修饰函数会将函数的外部链接属性改成内部链接属性。

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