C语言进阶第四弹——函数（持续更新ing）

Part 5 函数

概念：实现具体功能的一个模块，尽可能的功能单一。

作用：

要求：低耦合，高内聚。（对外部依赖越少越好，工作内容越单一集中越好）

函数的定义

语法：

返回类型  函数名称(数据类型 参数名1，数据类型 参数名2，…)  // ()是参数列表

{

        return 表达式;

}  //函数体

返回值：

• 类型 int，long，double，float，char，void（表示不返回任何数据）
• 情况1 表示函数调用是否成功的状态, 0(表示调用成功) 1(调用失败)
• 情况2 计算的结果。
• 不能返回数组类型。

函数名：

• 标识符
• 字母，数字，下划线。不能以数字开头
• 见名知意

参数：

• 作用：会与其他模块进行交互。
• 如果没有参数，参数列表空着；如果有多个参数，用逗号隔开。
• 参数必须要有数字类型。

示例：

在C语言源文件（xxx.c）中，存储实现类的信息

int cmptwonum(int a, int b) // 形式参数
{
if(a>b)
{
printf("num1 > num2"\\n);
}
else
{
printf("num1 <= num2\\n");
}
return 0;
}

函数的调用

定义函数 ——> 声明 ——> 调用函数

函数的声明：

声明：告诉编译器，有这个函数。

语法：

int cmptwonum(int a, int b);  // 在C语言头文件（xxx.h—）中，主要存放声明类信息

int show();

函数的调用：

调用：使用函数，()是一个运算符。

语法：

函数名(参数); 

注意事项：

• 参数类型匹配，个数要相同。可以是常量、变量、表达式
• 在调用函数时，会发生跳转，从函数体开始执行，当执行完后，会发回到调用的地方
• 函数调用完成后，因为是表达式，所以有类型和值。类型和值由return返回。

示例：

int main()
{
int a =10;
int b =20;
cmptwonum(a,b); //实参
int a1 =30;
int a2 =50;
cmptwonum(a1,a2);
int a3 = 20;
int a4 =70;
cmptwonum(a3,a4);
return 0;
}

标识符的作用域和生命周期

1. 作用域

概念：能够使用变量的范围，即标识符能被使用的范围，被称为变量的作用域。

局部变量

• 在函数内部定义的变量，和函数的参数，都是局部变量。
• 被包含在{}中。
• 局部变量的作用域在离该变量定义最近的大括号里。
• 在一个局部范围内，有定义一个大括号。在大括号内部，可以有同名标识符。那么，内层变量会遮挡外层变量（外层还存在），内层只能访问到内层变量。

全局变量

• 变量可以在整个工程中都可以被访问到。

2. 生命周期

概念：从变量的创建开始，到变量对应内存空间的回收，这之间的时间就是生命周期。

局部变量生命周期

• 从定义变量开始，到函数结束。
• 从定义处开始，到最近的右大括号结束。

全局变量生命周期

• 全局变量的生命周期从 ./a.out 开始运行就创建，直到 ./a.out消亡，变量才会被回收。
• 全局变量若没有给初值，那么他的初值是0。

存储类型

存储类型 数据类型 标识符；

auto int a;

register int b;

extern int c;

static intd;

int e;

auto

自动类型，就是普通的局部变量。（栈区）

auto int a == int a;         auto 可省略

register 

寄存器，装变量

register int b;  //告诉编译器，建议把 b 这个变量存储在 cpu 的寄存器中。

extern  

extern int fun(int a, int b); //函数的声明，出现在头文件中。

extern(外部)，和全局变量搭配。用于多文件编程时使用。

假如在1.c 中，定义了一个全局变量。需要在 2.c 使用1.c 中定义全局变量。就要先使用extern 声明后，才可以使用。

static 

可执行程序的内存分布图

static 用法1

static int d;

• 使用static修饰变量的话，那么这个变量会存储在静态区（数据区）。
• 从形式上看，类似全局变量类型，但会受到作用域的限制。
• 如果没有初始化，默认初值为0。

static 用法2

限制作用域，被限制的对象是全局变量或函数。

//1.c

int a = 10;
// 如果希望这个全局变量只能在本模块(1.c)中被使用
static int a = 10;

//希望fun函数只能在本模块(1.c)中被使用
static int fun(); //如果这个函数被声明为static，就不能是extern

int fun()
{

}

 调用补充：实参的个数和形参的个数要相同

int fun(int num)  // num 形参（形式参数）

{

        printf("%d\\n", num);

        ………

        return 0; // 返回主调的地方（fun函数当时被调用的地方）
}
int main()

{
        int a = 20;
        fun(a);  // main 调用fun，main 函数称为主调函数，fun 是被调函数

                    // main 把a变量传递给了 fun 函数，a 被称为实参（实际传递的参数）

                    // 当函数调用完毕后，0

        int ret = fun(a);

        printf("%d\\n", ret);  // 先对fun(a)求值，printf("%d\\n", 0);

}

函数的传参

1. 值传递

int fun(int num) // 0
{
int result = num++; // result = 0; num =1

// num++ 对于这个表达式而言， 变量的值和表达式的值，不一样。表达式的值是0(先用后加)。变量的值是1，会产生临时变量，把num自加前的值保存并作为表达式的值，变量直接+1行。

printf("result %d\\n",result); // 0
return result; // 0 return 1,2,3,4；
}
int fun2(int a,int b,int c)
{

}
int main()
{
int i = 0 ;
fun(i); // 0 ;
fun2(1,2,(3,3,4,5,6)); // 1,2 传递多个参数 (3,3,4,5,6)，逗号表达式，值是最后一个
printf("%d\\n",i );// 0 num是i的一个复制品，所有在fun中，num(形参)无论如何改变，都无法改变实参值。
return 0;
}

• 实参将值传递给形参，形参是个副本。
• 形参的值变化无法改变实参的值。

2. 地址传递

在函数调用过程中，如果传递的是数组类型，那么这种传递方式就是地址传递。也就是形参获得了实参对应内存空间的地址，所以可以通过形参修改实参的内容。

• 在被调函数中，是可以通过修改形参，来修改主调中的实参。
• 在传递数组过程中，如果使用值传递，那么被调函数中也需要创建一样大的数组。有的时候数组可能会很大。在被调函数结束的时候，这段空间就需要回收。C语言中，数组也是值传递的话，效率会很低。
• 这个就是数组传递的时候，是地址传递，而不是值传递的原因。

整型数组传参

void show_array(int a[],int nums) // int [] 地址传递
{
int i = 0 ;
//int len = sizeof(a); // 由于是地址传递 ，sizeof(a),== 8byte ,
//printf("sizeof(a) %lu sizeof(a[0]) %lu\\n",sizeof(a),sizeof(a[0]));
for(i=0;i<nums;i++)
{
printf("%d: %d\\n",i,a[i]);
}
}
void input_array(int a[],int nums) // a -> int []
{
int i = 0;
for(i=0;i<nums;i++)
{
printf("input num:");
scanf("%d",&a[i]); // a[0]–> int &a[i]
}
return ;
}
int main()
{
int a[3]={1,2,3}; // int []

printf("before:");
show_array(a,3);

input_array(a,3);

printf("\\n change after:")

show_array(a,3);
}

字符串类型传参

void show_str(char str[])
{
int i = 0 ;
for(i=0;'\\0'!=str[i];i++)
{
printf("%c",str[i]);
}
}
int main()
{
char str[100]={0};
printf("input str:");
int len = sizeof(str)/sizeof(str[0]);
my_gets(str,100); // char []
show_str(str);
//printf("str:%s\\n",);

return 0;
}