04.函数

一、 函数

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。

二、C语言中函数的分类：

1. 库函数 2. 自定义函数

1.库函数

//标准库-提供C语言的库函数

C语言常用的库函数都有：
IO函数--input output scanf printf getchar putchar
字符串操作函数--strlen strcmp
字符操作函数--memcpy memove memset
内存操作函数--time
时间/日期函数--time
数学函数--pow sqrt
其他库函数

注： 但是库函数必须知道的一个秘密就是：

使用库函数，必须包含 #include 对应的头文件。 

cppreference.com （中文版）

//strcpy(arr1,arr2)//把arr2的字符拷贝到arr1 

//返回的是地址

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include 
#include 
 
int main()
{
	//字符串拷贝的时候
	//hello bit
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "hello bit";
 
	//把arr2中的字符串拷贝到arr1中
	char* ret = strcpy(arr1, arr2);
	printf("%p\n", ret);
	printf("%s\n", ret);//通过地址也可以打印字符串
	return 0;
}

2.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

1.写一个函数可以找出两个整数中的最大值。

#include 
//get_max函数的设计
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;
}

2.写一个函数可以交换两个整形变量的内容。

#include 
//实现成函数，但是不能完成任务
void Swap1(int x, int y)
{
 int tmp = 0;
 tmp = x;
 x = y;
 y = tmp;
}
//正确的版本
void Swap2(int *px, int *py)
{
 int tmp = 0;
 tmp = *px;
 *px = *py;
 *py = tmp;
}
int main()
{
 int num1 = 1;
 int num2 = 2;
 Swap1(num1, num2);
 printf("Swap1::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 Swap2(&num1, &num2);
 printf("Swap2::num1 = %d num2 = %d\n", num1, num2);
 return 0;
}

三、函数的参数

1.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。

2.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）（分配内存空间的过程），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。

上面 Swap1 和 Swap2 函数中的参数 x，y，px，py 都是形式参数。在main函数中传给 Swap1 的 num1 ，num2 和传 给 Swap2 函数的 &num1 ，&num2 是实际参数。

//当函数调用的时候，实参传递给形参，这时候形参是实参的一部份

//临时拷贝，对形参的修改并不影响实参

//只要不改变值，不交换，就可以从形式参数直接传递到实参

//可以通过地址建联系

EG:交换两个数

1.直接交换

//写一个函数可以交换两个整形变量的内容。
 
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	//输入
	scanf("%d %d", &a, &b);
	//交换
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
 
	int tmp = 0;//第三个变量
 
	tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
 
	//输出
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
 
	return 0;
}

 2.通过定义函数

1）错误方法

//当函数调用的时候，实参传递给形参，这时形参是实参的一份
//临时拷贝，对形参的修改不影响实参。
void Swap(int x, int y)
{
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
 
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	//输入
	scanf("%d %d", &a, &b);//3 5 
	//交换
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	Swap(a, b);
	//输出
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
 
	return 0;
}

 2）正确方法，通过地址建立联系

void Swap2(int* pa, int* pb)
{
	int tmp = *pa;//tmp = a;
	*pa = *pb;    //a=b
	*pb = tmp;    //b=tmp
}
 
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	//输入
	scanf("%d %d", &a, &b);//3 5 
	//交换
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	Swap2(&a, &b);
	//输出
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
 
	return 0;
}

//地址无法进行交换，交换的为地址所对应的数据

//函数可以作为实参 

//自定义函数名一定要有意义

//函数内部不可以定义函数

//函数的访问是链式访问--printf("%d\n",strlen("abcdef"))--先进行strlen，后进行printf

EG:

int main()
{
	printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
	return 0;
}

 

 四、函数的调用

1.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实参。

2.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的一种调用函数的方式。
这种传参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。

五、函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的，也就是互相调用的。

1.嵌套调用

#include 
void new_line()
{
 printf("hehe\n");
}
void three_line()
{
    int i = 0;
 for(i=0; i<3; i++)
   {
        new_line();
   }
}
int main()
{
 three_line();
 return 0;
}

函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义。 

2.链式访问

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

#include 
#include 
int main()
{
    char arr[20] = "hello";
 int ret = strlen(strcat(arr,"bit"));//这里介绍一下strlen函数
 printf("%d\n", ret);
 return 0;
}
#include 
int main()
{
    printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
    //结果是啥？
    //注：printf函数的返回值是打印在屏幕上字符的个数
    return 0;
}

//函数的访问是链式访问--printf("%d\n",strlen("abcdef"))--先进行strlen，后进行printf

EG:

int main()
{
	printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));
	return 0;
}

 

六、函数的声明和定义

1.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，函数 声明决定不了。

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。

//头文件.h要放函数的声明 

//.c函数的实现

test.c 

add.c

add.h

电脑可以自动把三个文件整合起来

//int a;//变量的声明

//int Add(int x,int y)&int Add(int,int)二者的声明格式都可以

//int a=0；//变量的定义 

//全局变量不初始化的时候，默认是0

//函数的声明都放在头文件中.h

//函数的定义都放在源文件中.c 

七、函数递归 

//函数内自己调用自己

//栈溢出，把栈耗干了

//递归：

//递-递推

//归-回归

1.递归的定义

程序调用自身的编程技巧称为递归（ recursion）。 递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。 一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接 调用自身的 一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解， 递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。 递归的主要思考方式在于：把大事化小

2.递归的两个必要条件

//上到下递推

//下到上回归

存在限制条件，当满足这个限制条件的时候，递归便不再继续。

每次递归调用之后越来越接近这个限制条件。

//每一次函数调用都会为本次喊出调用分配的内存空间（是在内存的栈区）

//在本次函数调用分配的内存空间叫做被称为这次函数调用的栈帧空间 

//递归容易栈溢出，这时把递归的算法改为循环

//递归速度很慢