C语言：函数详解（1）

news2024/12/1 2:28:52

一、函数的概念

二、库函数

三、自定义函数

3.1 函数的语法形式

3.2 函数的举例

四、形参和实参

4.1 实参

4.2 形参

4.3 实参与形参的关系

一、函数的概念

数学中我们其实就见过函数的概念，比如：⼀次函数 y=kx+b ，k和b都是常数，给⼀个任意的x，就得到⼀个y值，其实在C语言也引入函数的概念，有些翻译为：子程序，子程序这种翻译更加准确⼀些，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语言的程序其实是由无数个小的函数组合而成的，也可以说：⼀个大的计算任务可以分解成若干个较小的函数完成，同时⼀个函数如果能完成某项特定任务的话，这个函数也是可以复用的，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

二、库函数

C语言标准中规定了C语言的各种语法规则，C语言并不提供库函数，C语言的国际标准ANSI C规定了⼀些常用的函数的标准，被称为标准库，那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。

我们前面内容中学到的 printf 、 scanf 都是库函数，库函数的也是函数，不过这些函数已经是现成的，我们只要学会就能直接使用了，有了库函数，⼀些常见的功能就不需要程序员自己实现了，⼀定程度提升了效率；同时库函数的质量和执行效率上都更有保证，各种编译器的标准库中提供了⼀系列的库函数，这些库函数根据功能的划分，都在不同的头文件中进行了声明。

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

三、自定义函数

了解了库函数，我们的关注度应该聚焦在自定义函数上，自定义函数其实更加重要，也能给程序员写代码更多的创造性。

3.1 函数的语法形式

其实自定义函数和库函数是⼀样的，形式如下：

ret_type fun_name(形式参数)
{
}

• ret_type 是函数返回类型

• fun_name 是函数名

• 括号中放的是形式参数

• {}括起来的是函数体

我们可以把函数想象成小型的⼀个加工厂，工厂得输入原材料，经过工厂加工才能生产出产品，那函数也是⼀样的，函数⼀般会输⼊一些值（可以是0个，也可以是多个），经过函数内的计算，得出结果。

• ret_type 是用来表示函数计算结果的类型，有时候返回类型可以是 void ，表示什么都不返回。

• fun_name 是为了方便使用函数；就像人的名字⼀样，有了名字方便称呼，函数有了名字方便调用，所以函数名尽量要根据函数的功能起的有意义。

• 函数的参数就相当于，工厂中送进去的原材料，函数的参数也可以是 void ，明确表示函数没有参数。如果有参数，要交代清楚参数的类型和名字，以及参数个数。

• {}括起来的部分被称为函数体，函数体就是完成计算的过程。

3.2 函数的举例

举个例子：

写⼀个加法函数，完成2个整型变量的加法操作。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 //输⼊ 
 scanf("%d %d", &a, &b);
 //调⽤加法函数，完成a和b的相加 
 //求和的结果放在r中 
 //to do
 
 //输出 
 printf("%d\n", r);
 return 0;
}

我们根据要完成的功能，给函数取名：Add，函数Add需要接收2个整型类型的参数，函数计算的结果也是整型。

所以我们根据上述的分析写出函数：

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

函数的参数部分需要交代清楚：参数个数，每个参数的类型是啥，形参的名字叫啥。

四、形参和实参

在函数使用的过程中，把函数的参数分为，实参和形参。

再看看我们前面写的代码：

#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
 int z = 0;
 z = x+y;
 return z;
}
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0; 
 scanf("%d %d", &a, &b);
 int r = Add(a, b);
 printf("%d\n", r);
 return 0;
}

4.1 实参

在上面代码中，第2~7是 Add 函数的定义，有了函数后，再第13行调用Add函数的，我们把第13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2行定义函数的时候，在函数名 Add 后的括号中写的 x 和 y ，称为形式参数，简称形参。

为什么叫形式参数呢？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 x 和 y 只是形式上存在的，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，这个过程就是形式的实例化。

4.3 实参与形参的关系

虽然我们提到了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。

这个现象是可以通过调试来观察的，请看下面的代码和调试演示:
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
 int z = 0;
 z = x + y;
 return z;
}
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d %d", &a, &b);
 int r = Add(a, b);
 printf("%d\n", r);
 return 0;
}