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|---|---|---|---|---|---|---|
| C语言-3 | 2022-11-23 20:56:10 |
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笔记 | https://t.alcy.cc/fj |
函数
1、为什么需要：
- 程序需要多次实现某一功能
- 程序需要实现多种功能
组装思想—>模块化程序设计
2、什么是函数：
函数（function）：函数就是功能，每一个函数用来实现某一个特定的功能
3、函数从哪来：
- 库函数
- 编译函数
- 自己编写函数
4、函数的分类
- 无参函数
- 有参函数
5、其他
- 一个C程序由一个或多个源文件组成
- 一个源文件由一个或多个函数组成
怎么定义函数
1、为什么要定义
-
程序中用到的所有函数必须“先定义，后使用”
-
同变量定义的道理类似，需要事先告知系统该函数功能、参数等信息，具体包括：
函数的名字，一遍按名调用 函数的类型，即函数返回值的类型 函数的参数名字即类型，以便调用函数时像他们传递数据 函数完成什么操作，即功能
2、定义函数的方法
note blue no-icon 定义无参函数 endnote
类型名 函数名() //()内可以加void，可不加
{
函数体
}
例：
void pr()
{
ptintf("hello world!");
}
note blue no-icon 定义有参函数 endnote
类型名 函数名(形参列表)
{
函数体
}
例：
int max(int a,int b)
{
return(a>b?a:b);
}
note blue no-icon 定义空函数 endnote
类型名 函数名()
{}
例：
void fun()
{}
调用函数
一般形式：函数名(实参表列）
1、调用函数的形式
函数调用语句
例：
pr();
函数表达式 //函数调用语句出现在另一个表达式中
例：
c=2*max(a,b); //调用函数带回一个确定值并参
加表达式的运算
函数参数 //函数调用作为另一个函数调用时的参数
例：
m=max(a,max(b,c)); //将调用max函数的结果再重新作为下一次调用max函数的参数
2、函数调用时的数据传递
在调用有参函数时，系统会把实参的值传传给被调用函数的形参，该值在函数调用期间有效。
1.形参：定义函数时，函数名括号后面的变量称为形式参数（或虚拟参数）
- 形参在函数调用时被分配内存单元，调用结束后立即释放
- 形参为变量时，实参与形参的数据传递是“值传递”，即“单向传递”。
2.实参：在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为实际参数
- 实参可以是常量、变量或表达式，但要求有确定值。
- 应保证形参与实参个数、类型、顺序的一致（字符型与整型可通用）。
- 形参与实参的类型应相同或i赋值兼容。
note red modern 注：实参向形参的数据传递是“值传递”，单向传递，只能由实参传给形参，而不能由形参传给实参。 实参和形参在内存中占有不同的存储单元，实参无法得到形参的值。 endnote
3、函数的返回值
调函数调用函数希望得到一个确定值，这就是函数的返回值
-
函数的返回值是通过return语句获得的
-
可以有多个return语句，但只能有一个起作用。即函数只能返回一个值
-
函数返回值的类型取决于定义函数时指定的函数值的类型
int max(int x,int y) //函数值为整型 double min(int x,int..y) //函数值为double类型 -
在定义函数时指定的函数类型一般应该和return语句中的表达式一致，若不一致，则以函数类型为 准，即函数类型决定返回值类型。
-
对于不带返回值的函数，应当定义为void类型。
小结
-
函数——即想要实现某一功能所编写的程序，可将其理解为一个黑匣子，给它相应的输入（由调用 者决定），它经过加工操作，给出你一个输出（结果）。
-
函数的定义可理解为该制作该黑匣子，需要包括以下信息：
需要明确告知该函数的名字（一般以黑匣子的功能简称作为名字，做到见名知意） 使用该函数需要提供的输入（包括明确规定需要提供几个输入以及每个输入的类型） 该函数能够实现什么功能（黑匣子的详细功能介绍） 函数类型，也称函数返回值类型（即执行完毕后会输出什么）
该输出值由return语句带回。 若不用带回值，则不用写return语句，同时函数定义为void类型 返回值类型应与函数类型一致，若不一致，则以函数类型为准。
-
函数调用：使用该黑匣子的过程，若需要提供输入，则涉及到形参和实参之间的数据传递
对被调用函数的声明和函数原型
1、调用函数时应该具备的条件
- 被调用函数必须是已经定义的函数
- 若该被调用函数为库函数，则需要在文件开头，用#include指令调用
- 若该被调用函数为用户自己定义的函数，而该函数的位置在调用它的函数的后面，则需要在主调函数中对被调函数做声明。
- 声明是为了提前将该函数的相关信息告知编译系统，以允许编译系统检查调用是否合法。
2、函数声明的形式(2种)
- 1.函数类型函数名(参数类型1参数名1,参数类型2c参数名2,……参数类型n参数名n);
- 2.函数类型函数名(参数类型1,参数类型2,……参数类型n)
函数的嵌套调用
在调用一个函数的过程中，又调用另一个函数
#include<stdio.h>
int fun2(int m)
{
return m*m;
}
int fun1(int x,int y)
{
return fun2(x) + fun2(y);
}
int main()
{
int a,b;
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("%d",fun1(a,b));
return0;
}
函数的递归调用
在调用一个函数的过程中又直接或间接地调用该函数本身
#include<stdio.h>
unsigned fac(int n)
{
unsigned f;
if (n==0)
f = 1;
else
f = fac(n-1)*n;
return f;
}
int main()
{
unsigned n,y;
scanf("%d",&n);
y = fac(n);
printf("%d!=%d\n",n,y);
return0;
}
数组作为函数参数(数组元素和数组名)
- 调用有参函数时，需要提供实参。
- 实参可以是常量、变量、表达式。
- 数组元素和数组名也可以作为函数的实参。
1、数组元素作为函数参数
-
与变量作用相当，凡是变量可以出现的地方，都可以用数组元素代替。
-
数组元素只可以作为函数的实参，不可以用作形参。
-
因为形参是在函数被调用时临时分配存储单元的，不可能为一个数组元素单独分配存储单元。
-
而实参的传递是单向值传递。
//已知10个三角形的三边长,求它们的面积。 #include<math.h> #include<stdio.h> float area(float a,float b,float c) { float p,s; p = (a+b+c)/2; s = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)); return(s); } int main() { floata[10],b[10],c[10],s[10]; int i; for(i=0;i<10;i++) { scanf("%f%f%f",&a[i],&b[i],&c[i]); s[i]=area(a[i],b[i],c[i]); printf("s[%d]=%f\n",i+1,s[i]); } return0; }
-
2、数组名作为函数参数
1、一维数组名作为函数参数
-
数组名既可以作形参，也可以作实参。
-
数组名表示的是数组第一个元素的地址
-
形参数组可以不指定大小，但在定义数组时，需要在数组名后加上一个空的方括号
float average(float array[]) //定义average函数，形参数组不指定大小 -
由于用数组名作函数实参时，不是把数组元素的值传给形参，而是把实参数组的首元素地址传递给形参数组，因此这两个数组共用一段内存单元。即形参数组中各元素的值如果发生了变化，会使实参数组元素的值同时发生变化。
//形参和实参共享一段内存单元
#include <stdio.h>
void fun(int b[])
{
int i;
for (i=0;i<=4;i++)
{
b[i] = 100;
}
}
int main()
{
int a[5] = {0};
int i;
fun(a);
for (i=0;i<=4;i++)
{
printf("%d",a[i]);
}
return0;
}
2、多维数组名作函数参数
-
多维数组元素可以作为函数参数，在被调用函数中，对形参数组定义时，可以指定每一维大小，也可省略第一维大小。
//一下两种均合法 int array[3][10]; int array[][10]; -
但不能将2为或更高维的大小省略
//错误示范 int array[][] int array[3][] -
第二维大小相同的前提下，形参数组第一维可以与实参数组不同
实参数组定义：int score[5][10]; 形参数组定义：int array[][10]; 或 int array[8][10];
局部变量和全局变量
- 量必须先定义，后使用
- 在一个函数中定义的变量，在其他函数中能否被引用？====》作用域
- 在函数内定义的变量是局部变量，在函数外定义的变量是外部变量，外部变量是全局变量
1、定义变量的三种情况
- 在函数开头定义（作用范围：从定义处开始至本函数结束）局部变量
- 在函数内的复合语句内定义（作用范围：本复合语句范围内）局部变量
#include <stdio.h>
int main()
{
int a=1,b=2;
{
int c;
c = a+b;
printf("%d",c); //可以输出
} //c的作用范围仅限于该复合语句块内
printf("%d",c); //会报错，显示c未被定义
return0;
}
- 在函数的外部定义（作用范围：从定义变量的位置开始到本源文件结束）外部变量
2、其他注意事项
- 在一个函数中既可以使用本函数中的局部变量，也可以使用有效的全局变量
- 设置全局变量可以增加函数间数据联系的渠道，但也因此如果在一个函数中改变了全局变量的值，
- 就会影响到其他函数全局变量的值。
- 因函数调用只能带回一个函数返回值，因此有时可以利用全局变量得到一个以上的值。
- 不成文的规定：将全局变量首字母大写
- 非必要不使用全局变量
- 长时间占用存储空间
- 函数通用性降低
- 增加了耦合性（各函数之间关联变多）
- 移植性差
- 降低了清晰性
- 若在同一个源文件中，全局变量和局部变量同名，在局部变量的作用范围内，全局变量会被屏蔽。
变量的存储方式和生存期
- 从变量值的存在时间（生存期）来看，变量的存储可以分为静态存储方式和动态存储方式。
- 静态存储方式：程序运行期间由系统分配固定的存储空间（全局变量全部存放在静态存储区中）
- 动态存储方式：程序运行期间，根据需要动态的分配存储空间。（函数形参，自动变量，函数调用时的现场保护和返回地址）
1、局部变量的存储类别
1、自动变量（auto）
-
特点：在调用该函数时，系统会给这些变量分配存储空间，在函数调用结束时就自动释放这些存储空间
-
函数中的形参和在函数中定义的局部变量都属于自动变量
-
不写auto则隐含指定为自动存储类别
int fac(int a) { auto int b,c=3; //与intb,c=3;完全等价 ..... }
-
2、静态局部变量（static）
- 特点：函数中局部变量的值在函数调用结束后不消失而继续保留原值，在下一次调用该函数时，该变量已有值。
3、寄存器变量（register）
-
对于一些频繁使用的变量，可将其存储在具有高速存取速率的寄存器中，这种变量叫寄存器变量
register int f; -
目前已不需要，遇到能看懂即可。
全局变量的存储类别
1、在一个文件内扩展外部变量的作用域(extern关键字) 2、将外部变量的作用域扩展到其他文件(extern关键字) 3、将外部变量的作用域限制在本文件中(定义变量时加上static声明)
- 对局部变量用static声明，把它分配在静态存储区，该变量在整个程序执行期间不释放，其所分配的空间始终存在。 *对全局变量用static声明，则该变量的唑酮与只限于本文件模块（即被声明的文件中）。
关于变量的声明和定义
1、对于函数而言
- 函数的声明时函数的原型，函数的定义是对函数功能的定义。
2、对变量而言
*建立存储空间的声明称为定义，不建立存储空间的声明称为声明。
内部函数和外部函数
- 根据函数能否被其他源文件调用，将函数区分为内部函数和外部函数
1、内部函数（静态函数）
如果一个函数只能被本文件中其他函数所调用，则称为内部函数。定义内部函数时，在函数名和函数类型的前面加static，即
static 类型名 函数名(形参名）
2、外部函数
如果在定义函数时，在函数首部的左端加关键字extern，则此函数时外部函数，可供其他文件调用
extern int fun(int a,int b)
若在定义时省略extern，则默认为外部函数