C语言函数章--该如何学习函数？阿斗看了都说会学习了

前言
👻作者：龟龟不断向前
👻简介：宁愿做一只不停跑的慢乌龟，也不想当一只三分钟热度的兔子。
👻专栏：C++初阶知识点

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1. 刷题： 牛客网 leetcode
2. 笔记软件：有道云笔记
3. 画图软件：Xmind(思维导图) diagrams(流程图)

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函数

🚀1.函数的概念(维基百科)

函数–子程序

• 在计算机科学中，子程序（英语：Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit），是一个大型程序中的某部分代码， 由一个或多个语句块组 成。它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代 码，具备相对的独立性。

• 一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库。

 

 

🚀2.函数的分类

• 库函数–库里面帮我们写好的函数，我们可以直接使用
• 自定义函数–自己写的函数

当然啦，自定义函数是有他存在的价值的，因为库函数无法满足我们生活中的所有需求和想法

那些库函数没有的一些功能，就要靠我们程序员自己用自定义函数来实现了

 

 

🚀库函数

  虽然你可能不理解库函数，但你却时时在使用库函数，例如我们刚开始学习C语言时，向世界打招呼使用的printf。
它可以实现将数据打印在屏幕上的功能，实质上它就是个库函数！包括scanf ,sqrt,time等，都是库里面提供的函数。
而且就算我们不知道他的原理，我们也可以直接使用。

 

  包含头文件的方式#include<头文件>

 

🍉库函数的分类总结

  主要的库函数可以分为以下基类

• IO函数 –printf,scanf……
• 字符串操作函数 –strlen,strcpy……
• 字符操作函数 –getchar,putcchar…
• 内存操作函数 –malloc…
• 时间/日期函数 –time…
• 数学函数 –sqrt,sin,cos…
• 其他库函数

 

🍉库函数的学习方法

最不现实的方法就是：死记硬背。

最实用的方法就是：查文档

 

这里给大家推荐一个我用的最多C语言库网站：cplusplus.com - The C++ Resources Network

文档是英文版，大家可以结合浏览器翻译去使用

 

下面我们就来使用这个文档来学习一下strcpy怎么使用

 

 

🍉关于文档使用的那五板斧

1.搜索库函数

 

2.语法，作用介绍

解释

strcpy—拷贝source指向的C字符串，至destination所指向的C字符串当中，包含\0也会拷贝进去

 

3.函数参数的介绍

解释

source–需要被拷贝的字符串

destination–需要拷贝至其中的字符串

 

4.返回值的介绍

 

5.代码用例

 

这五板斧在文档中介绍的很清楚，而且该网站也很简洁，十分推荐

大家也可以使用上述的步骤，来查一查strcat这个函数怎么用–五板斧

 

 

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🚀3.自定义函数

  如果库函数能干所有的事情，那还要程序员干什么？

所有更加重要的是自定义函数。 自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型和函数参数。

但是不一样的是这些都是我们自己来设计。这给程序员一个很大的发挥空间。

 

🍉函数的组成

ret_type fun_name(para1, * )
{
 statement;//语句项
}

ret_type 返回类型
fun_name 函数名
para1    函数参数
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举例–求两个数的最大值

#include

int get_max(int x, int y)
{
 	return x>y?x:y;
}

int main()
{
     int num1 = 10;
     int num2 = 20;
     int max = get_max(num1, num2);
     printf("max = %d\n", max);
     return 0;
}
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解释

 

 

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🍉函数的参数

函数的参数分为：

1. 实际参数(简称实参)
2. 形式参数(简称形参)

 

🍇实际参数(实参)

真实传给函数的参数，叫实参。

实参可以是：常量、变量、表达式、函数等。 无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。例如上述的实参num1,num2，并且我们也可以将num1+num2这个表达式作为实参

 

🍇形式参数

形式参数是指函数名后括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（分配内存单元），所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。

 

例题–写一个函数实现交换功能

示例1：

#include

void Swap1(int x,int y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}

int main()
{
	int a = 3, b = 5;
    
	printf("交换前\n");
	printf("a = %d b = %d\n", a, b);
	printf("\n");

	Swap1(a, b);
	printf("Swap1交换后\n");
	printf("a = %d b = %d\n", a, b);
	printf("\n");

	return 0;
}
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  我们的交换函数就写完了，但是程序输出结果不尽人意–没有达到我们的需求

解决方法如示例2

 

 

示例2

#include

void Swap2(int* x, int* y)
{
	int tmp = *x;
	*x = *y;
	*y = tmp;
}

int main()
{
	int a = 3, b = 5;
	printf("交换前\n");
	printf("a = %d b = %d\n", a, b);
	printf("\n");

	Swap2(&a, &b);
	printf("Swap2交换后\n");
	printf("a = %d b = %d\n", a, b);
	return 0;
}
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解释如下

🍉函数的调用–传址and传址(重要)

示例1属于传值调用

大家看图即可发现：实参a，b与形参x，y虽然内容相同，但是地址不同，本质上没有建立任何联系

即传值调用中，形参只是实参的一份临时拷贝，对形参的改变不影响实参

 

 

示例2属于传址调用

观察图即可发现：a，b与形参x，y地址不同，但是形参x，y的内容是a，b的地址，他们之间建立的联系

这个时候我们对x，y进行解引用操作，即可找到a，b，然后再进行修改即可达到目的

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总结：

1. 设计函数时不需要修改外部变量的值，可以使用传值调用。例如Add函数，Max函数
2. 若一个函数需要外部变量的值，可以使用传址调用，例如Swap函数

 

 

 

🚀4.例题训练

1. 写一个函数可以判断一个数是不是素数。
2. 写一个函数判断一年是不是闰年。
3. 写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找。
4. 写一个函数，每调用一次这个函数，就会将 num 的值增加1。
5. 设计一个函数打印9 9乘法表

 

🍉写一个函数可以判断一个数是不是素数

我们讲过判断一个数是否为素数可以使用试除法，即若2~num的平方根 的数都无法将num整除，那么num就是素数

如果我们要设计一个函数来实现该功能的话，可以如下操作

#include//布尔类型的头文件
#include

bool IsPrime(int n)
{
	for (int i = 2; i <= sqrt(n); ++i)
	{
		if (n%i == 0)
		{
			return false;//如果能被i整除说明不是素数，直接返回false
		}
	}
	return true;//上面已经处理了不是素数的情况，那么剩下就是素数的情况了
}

int main()
{
	for (int i = 101; i < 200; i += 2)
	{
		if (IsPrime(i))
		{
			printf("%d ",i);
		}
	}
	printf("\n");
	return 0;
}
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解释

1. bool类型是布尔类型，布尔类型的值只能是真true(1)或者假false(0)

   而我们函数的思想是如果是素数返回真，如果不是素数返回假，所以返回类型用布尔类型刚刚好

2. 即IsPrime(i)这个整体的值—i为素数为真(1)，i不为素数为假(0)，所以我们可以直接将这个表达式放在条件判断中

 

 

🍉写一个函数判断一年是不是闰年

我们之前也讲过判断闰年的方法

1. 如果一年能被4整除，但是无法被100整除，那么是该年闰年
2. 如果一年能被400整除，那么概念是闰年

实现思路：如果是闰年返回真(true)，不是闰年返回假(false)

#include
#include

bool IsLeapYear(int y)
{
	return ((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0) || (y % 400 == 0));
}

int main()
{
	for (int year = 1000; year <= 2000; year += 4)
	{
		if (IsLeapYear(year))
		{
			printf("%d ", year);
		}
	}
	return 0;
}
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解释

由于((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0) || (y % 400 == 0))的表达式的值刚好也只有真和假，也刚好符合我们的需求，所以可以直接作为返回值

 

 

🍉 写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找

回顾二分查找逻辑：“猜数字”，一个有序数组我们每次猜中间的数字，都可以排除一半的错误数据

函数要求：

1. 如果找到了，返回该元素的下标
2. 如果没有找到，返回0

不知道有同学入坑了没？

大家千万注意，如果没找到返回0，那么该函数实现的逻辑是错误的，因为如果要找的元素是第一个元素他的下标也是0

所以，咱们设计成没有找到指定元素，返回EOF(-1)

#include

int BinSearch(int* arr,int n,int k)//找到了返回该元素下标，没找到返回零
{
	int left = 0;
	int right = n - 1;//n--数组元素个数
	while (left <= right)
	{
		int mid = (left + right) / 2;
		if (arr[mid] > k)
		{
			right = mid - 1;
		}
		else if (arr[mid] < k)
		{
			left = mid + 1;
		}
		else
		{
			return mid;//是在这里找到的
		}
	}
	return EOF;
}


int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	int k = 8;
	int ret = BinSearch(arr, sz, k);

	if (ret != EOF)
	{
		printf("找到了，下标为%d\n", ret);
	}
	else
	{
		printf("没找到");
	}
	return 0;
}
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解释

数组的空间大小 = 元素的空间大小 * 元素个数

所以元素个数 = 数组的空间大小/元素的空间大小，这样我们就可以将元素个数直接算出来了

 

 

🍉写一个函数，每调用一次这个函数，就会将 num 的值增加1。

即需要在函数中修改num的值，咱们可以使用传址调用

void Func(int* n)
{
	//.......--其他操作
	++(*n);
}

int main()
{
	int num = 0;
	//调用函数，使得num每次增加1
	Func(&num);
	printf("%d\n", num);
	Func(&num);
	printf("%d\n", num);
	Func(&num);
	printf("%d\n", num);
	Func(&num);
	Func(&num);
	Func(&num);
	printf("%d\n", num);
	Func(&num);
	Func(&num);
	Func(&num);
	printf("%d\n", num);
	return 0;
}
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该函数跟前面三个函数不一样，不需要返回值哟

 

 

🍉设计一个函数打印9 9乘法表

当然了我相信大部分同学都会打印九九乘法表，重点是：

1. 你打印出来的格式是否美观
2. 不仅仅只是打印九九乘法表，自己输入乘法表的行数

#include

void MulTable(n)
{
	//n行
	for (int i = 1; i <= n; ++i)
	{
		//i列
		for (int j = 1; j <= i; ++j)
		{
			printf("%2d*%-2d=%-4d", j, i, i*j);
		}
		printf("\n");
	}
}

int main()
{
	int line = 0;
	scanf("%d", &line);
	MulTable(line);
	return 0;
}
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解释

博主使用的是

1. 第一个操作数是两个宽度，采取右对齐
2. 第二个操作数是两个宽度，采取左对齐
3. 第三个操作数是四个宽度，采取左对齐

而且这个函数只实现打印功能，所以没有返回值

 

文章就讲到这，咱们下期见！🐱‍👓