函数：C语言的心脏

函数的概念：数学中我们其实就⻅过函数的概念，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（function）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（对应较⼩的任务）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语⾔中我们⼀般会⻅到两类函数：库函数，自定义函数

1.库函数

前⾯内容中的 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，⼀些常⻅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。

库函数相关头⽂件：https://zh.cppreference.com/w/c/header

库函数的学习和查看⼯具很多，⽐如：

C/C++官⽅的链接：https://zh.cppreference.com/w/c/header

cplusplus.com：https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/

必须先声明包含库函数的头文件，才能使用相应的库函数

#include <stdio.h> #include <math.h> int main() { double d = 16.0; double r = sqrt(d); printf("%lf\n", r); return 0; }

运⾏结果：

2.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。

ret_type fun_name(形式参数) { }

1. ret_type 是函数返回类型

2. fun_name 是函数名

3.括号中放的是形式参数

4.{}括起来的是函数体

例如：

#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; //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 int r = Add(a, b); //输出 printf("%d\n", r); return 0; }

3.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。

3.1实参

在上⾯代码中，第2~7⾏是Add函数的定义，有了函数后，再第17⾏调⽤Add函数的。

我们把第17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。

3.2形参

3.3形参和实参的关系

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。

我们在调试的可以观察到，x和y确实得到了a和b的值，但是x和y的地址和a和b的地址是不⼀样的，所以我们可以理解为形参是实参的⼀份临时拷⻉。

4.return语句

1. return后边可以是⼀个数值，也可以是⼀个表达式，如果是表达式则先执⾏表达式，再返回表达式的结果。

2.return后边也可以什么都没有，直接写 return; 这种写法适合函数返回类型是void的情况。

3.return返回的值和函数返回类型不⼀致，系统会⾃动将返回的值隐式转换为函数的返回类型。

4.return语句执⾏后，函数就彻底返回，后边的代码不再执⾏。

5.如果函数中存在if等分⽀的语句，则要保证每种情况下都有return返回，否则会出现编译错误。

5.数组做函数参数

在使⽤函数解决问题的时候，难免会将数组作为参数传递给函数，在函数内部对数组进⾏操作。 ⽐如：写⼀个函数对将⼀个整型数组的内容，全部置为-1，再写⼀个函数打印数组的内容。 简单思考⼀下，基本的形式应该是这样的：

#include <stdio.h> void set_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for(i=0; i<sz; i++) { arr[i] = -1; } } void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for(i=0; i<sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } int main() { int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; set_arr(arr, sz);//设置数组内容为-1 print_arr(arr, sz);//打印数组内容 return 0; }

6.函数嵌套调⽤和链式访问

嵌套调⽤就是函数之间的互相调⽤，每个函数就⾏⼀个乐⾼零件，正是因为多个乐⾼的零件互相⽆缝的配合才能搭建出精美的乐⾼玩具，也正是因为函数之间有效的互相调⽤，最后写出来了相对⼤型的程序。

int is_leap_year(int y) { if(((y%4==0)&&(y%100!=0))||(y%400==0)) return 1; else return 0; } int get_days_of_month(int y, int m) { int days[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; int day = days[m]; if (is_leap_year(y) && m == 2) day += 1; return day; } int main() { int y = 0; int m = 0; scanf("%d %d", &y, &m); int d = get_days_of_month(y, m); printf("%d\n", d); return 0; }

所谓链式访问就是将⼀个函数的返回值作为另外⼀个函数的参数，像链条⼀样将函数串起来就是函数的链式访问。

#include <stdio.h> int main() { printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43))); return 0; }

这个代码的关键是明⽩printf函数的返回是啥？

int printf ( const char * format, ... );

printf函数返回的是打印在屏幕上的字符的个数。

上⾯的例⼦中，我们就第⼀个printf打印的是第⼆个printf的返回值，第⼆个printf打印的是第三个 printf的返回值

第三个printf打印43，在屏幕上打印2个字符，再返回2

第⼆个printf打印2，在屏幕上打印1个字符，再放回1

第⼀个printf打印1

所以屏幕上最终打印：4321

7.函数的声明和定义

函数定义放函数调用前面就可以直接调用，要是在后面就需要声明，然后才能调用。函数的定义也是⼀种特殊的声明，所以如果函数定义放在调⽤之前也是可以的。

7.1多个⽂件

//函数的定义 int Add(int x, int y) { return x+y; }

//函数的声明 int Add(int x, int y);

#include <stdio.h> #include "add.h" int main() { int a = 10; int b = 20; //函数调⽤ int c = Add(a, b); printf("%d\n", c); return 0; }

#include <stdio.h> int main() { printf("hehe\n"); main();//main函数中⼜调⽤了main函数 return 0; }

#include <stdio.h> int Fact(int n) { if(n==0) return 1; else return n*Fact(n-1); } int main() { int n = 0; scanf("%d", &n); int ret = Fact(n); printf("%d\n", ret); return 0; }

int Fact(int n) { int i = 0; int ret = 1; for(i=1; i<=n; i++) { ret *= i; } return ret; }