5.0、C语言——函数

5.0、C语言——函数

函数是什么？

数学中我们常见到的函数的概念，但是你了解C语言中的函数吗？维基百科中对函数的定义：子程序

        在计算机科学中，子程序（英文：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，他负责完成某项特定任务，而且相较于其他代码，更具备相对的独立性

        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，这些代码通常被继承为软件库

C语言中函数的分类：
        1.库函数
        2.自定义函数 

库函数：
为什么会有库函数？
        我们知道在学习C语言编程的时候，总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果，想把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能：将信息按照一定的格式打印到屏幕上（printf）
        在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作（strcpy）
        在编程是我们也计算，总是会计算N的K次方这样的计算（pow）

        像上面我们描述的基础功能，他们不是业务性的代码。我们在开发的过程中每个程序员都可能用到的，为了支持可以执行和提高程序的效率，所以C语言的基础库中提供了一系列类似的库函数，方便程序员进行软件开发

那怎么学习库函数呢？         
这里我们简单看看 ->

MSDN（Microsoft Developer Network）

www.cplusplus.com
http://en.cppreference.com

接下来介绍一种操作内存的函数 memset();  【全称： memory set】

int main() {
    char arr[] = "hello world";
    memset(arr,'*',5);
    printf("%s \n",arr);
 
    return 0;
}

memset(); 中 -> void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
                     第一个参数是指针类型，并且是指向我们需要操作的内存块的指针
                     第二个参数是替换的值
                     第三个参数是从该指针地址开始需要往后操作的内存块个数，也就是几个字节（因为一个内存块就是一个字节）

自定义函数：

        如果库函数能干所有的事情，那还要程序员来干嘛呢？

        所以说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() {
    statement;  //语句项
}
ret_type 返回类型
fun_name 函数名
paral 函数参数
statement 就是函数体，函数的内容交代函数是如何实现的

做一个练习，写一个函数swap(){}，该函数可以交换两个变量的值

#include 
 
void swap(int* pa, int* pb) {
    int temp = *pb;
    *pb = *pa;
    *pa = temp;
}
 
int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    swap(&a, &b);
    printf("a = %d   b = %d",a,b);
    return 0;
}

        在写这个函数的时候【注意：不要直接的传递变量的值，然后在函数中交换他们的值，这样是不能够实现的，因为形参和实参都拥有自己的独立空间内存块，两者没有半点关系~】，所以要用指针变量去操作才可以在函数中改变实参的值
        总结一下：
        这里可以看到swap()函数在调用的时候形参拥有自己的空间，同时拥有了和实参一模一样的内容。所以我们可以简单的认为：形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝

参数类型：

形式参数（形参）：
        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

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，在进行函数调用的时候，他们都必须有确定的值，以便把这些值传给形参

函数的调用：

传值调用：
        函数的形参和实参分别占有不同内存块，对形参的修改不会影响到实参

传址调用：
        传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数饿一种调用函数的方式
        这种传递方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系，也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量

练习：
写一个函数能找出 100 ~ 200 之间所有的素数：

#include 
#include 
 
int is_prime(int n) {
    for(int i = 2;i <= sqrt(n);i++) {
        if(n % i == 0) {
            return 0;
        }
    }
    return 1;
}
 
int main() {
    for(int i = 100;i <= 200;i++) {
        if(is_prime(i) == 1) {
            printf("素数 -> %d \n",i);
        }
    }
}

补充几个知识点 ->
        当数组作为 参数 传递的时候，传给函数的实际上是数组首个元素的地址，所以如果我们要在函数中计算该数组的大小，切记不能用 sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 的方法来计算，因为arr是一个指针而指针存放的是首元素的地址要么是4要么是8，无法得到数组大小。

        当使用解引用符的时候 ++，比如 *p++，这样是不会自增的，因为++的优先级比 * 高，所以 ++ 会先作用于p，那么我们只需要加上一个()，把他们变成一个整体即可如 (*p)++;

函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以有机的组合~

嵌套调用：
在一个函数中调用另一个函数

链式函数：
把一个函数的返回值作为另一个函数的参数

函数的声明和定义 

函数声明：
        1、告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，无关紧要

        2、函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用

        3、函数的声明一般要放在头文件中的
        

 函数定义：
        函数的定义是指函数的具体实现，交代函数的功能实现

        函数的声明必须在 main 主函数之前，仅仅是声明的话不需要实现这个函数，只需要写出函数返回值、函数名、参数类型即可，如下所示：

//声明方式1
int add(int x, int y);
 
//声明方式 2 ,参数的名字可写可不写
int add(int, int);
 
int main() {
    //函数的调用
    int a = 10;
    int b = 20;
    int sum = add(a,b);
    return 0;
}
 
//函数的定义
int add(int x, int y) {
    int sum = x+y;
    return sum;
}

 当然——正常的代码开发中不会像上面这样去使用 声明 和 定义，来看看声明和定义的真正用法：
第一步：创建一个 add.h 头文件，在该文件中 声明add()函数代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
//函数的声明
int add(int x, int y);

第二步：创建一个 add.c 文件，在该文件中定义 add()函数 代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
 
//函数的定义
int add(int x, int y) {
    int sum = x + y;
    return sum;
}

第三步：在 main 主函数中调用 add() 函数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
#include "add.h"
 
int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	int sum = add(a, b);
	printf("sum = %d \n",sum);
	return 0;
}

如果是 引入自定义 的头文件用双引号" "，引入库里面的头文件用尖括号 <>

为了防止头文件被重复多次的引入，一般都会在头文件前和后加入以下代码，用于判断该头文件是否已经引入过了：

#ifndef __ADD_H__
#define __ADD_H__
 
//函数的声明
int add(int x, int y);
 
#endif

#ifndef 用于判断该头文件是否引入过了，【__ADD_H__ 一般会按照头文件的名字来命名】
        如果未引入过则结果为真，下面的代码都会引入进去，
        如果判断已经引入过了，则结果为假不会再引入以下的所有代码