【C语言基础系列】C语言函数基本使用

向右看齐 2023-05-21 11:50 22阅读 0赞

> 写在前面：学习的第一门语言是Java，之前对C也了解一点，也只是了解一点，在加上长时间没有接触了，基本就只会一个Hello World了。现在由于准备升本考试，不得不从头开始学C。这里从零开始，记录C语言学习点滴。欢迎正在学习C语言的小伙伴一起学习，未来可期，一起加油！

### 函数定义 ###

函数是一个完成特定工作的独立程序模块，包括库函数和自定义函数两种。例如：scanf()，printf()等为库函数，由于C语言系统提供定义，使用时直接调用即可。自定义函数就需要自己定义后才可以使用。函数定义的一般形式为：

函数类型 函数名(形式参数表)\{     /\* 函数首部 */  
    函数实现过程     /* 函数体 \*/  
\}

**函数首部**  
函数首部由函数类型、函数名和形式参数表组成，位于函数定义的第一行。函数首部中，函数名是函数整体的称谓，需要用一个合法的标识符表示。函数类型指函数结果返回的类型，一般与return语句中表达式的类型一致。形式参数表中给出函数计算所要用到的相关已知条件，以类似变量定义的形式输出，其格式为：  
类型1   形参1， 类型2   形参2，…，类型n   形参n

各个形参之间用逗号分隔，每个形参前面的类型必须分别写明。函数的形参的数量可以是一个，也可以是多个，或者没有形参。  
【注】函数首部后面不能加分号，它和函数体一起构成完整的函数定义。

**函数体**  
函数体体现函数的实现过程，有一对大括号内的若干条语句组成，用以计算，或完成特定的工作，并用return语句返回运算的结果(**返回的结果类型必须和函数首部定义的类型一致**)。

**函数的定义案例如下：**

/* 定义函数首部 */
    int sum(int a, int b){
        /* 函数体部分 */
        
        return 10; /* 返回结果 */
    }

**函数的调用**  
定义个函数后，就可以在程序中调用这个函数。在C语言中，调用标准库函数时，只需要在程序的最前面用\#include命令包含相应的头文件；调用自定义函数时，程序中必须有与调用函数相对应的函数定义。

**函数调用的形式**  
函数调用的一般形式为：  
函数名(实际参数)  
实际参数(简称实参)可以是常量、变量和表达式。对一函数调用通常出现两种情况：  
① 赋值语句  
volume = sum(10, b);  
② 输出函数的实参  
printf("%d", sum(10, b));

**参数传递**  
函数定义时，位于其首部的参数被称为形参，如a和b。调用函数的参数被称为实参，如10和b。形参除了能接受实参的值外，使用方法与普通变量类似。形参和实参必须一一对应，两者数量相同，类型一致。程序运行遇到函数调用时，实参的值依次传递给形参。

函数的形参必须是变量，用于接受实参传递过来的值；而实参可以是常量、变量或表达式，其作用是把常量、变量或表达式的值传递给形参。如果实参是变量，它与所对应的形参是两个不同的变量。实参是主调函数的，形参是自定义函数，这两者可以同名，也可以不同名。

【注】在参数参数传递过程中，将实参的值复制给形参。这种参数传递是单向的，只允许实参把值复制给形参，形参的值即使在函数中改变了，也不会反过来影响实参。

**函数结果返回**  
函数结果返回一般为：return 表达式;  
先需要求解表达式的值，在返回其值。一般情况下表达式的类型与函数类型应一致，如果两者不一致，一函数类型为准。return语句的作用有两个：一是结束函数的运行；二是带着运行结果(表达式的值)返回主调函数。

**函数原型声明**  
C语言要求函数先定义后调用，就像变量先定义后使用一样。如果自定义函数被放在主调函数的后面，就需要在函数调用前，\*\*加上函数原型声明(或成为函数声明)。\*\*函数声明的一般格式为：  
**函数类型     函数名(参数表)；**  
即与函数定义中的第一行(函数首部)相同，并以分号结束。

### 函数的使用 ###

上述了解了函数的定义，下面通过一个小案例来进一步了解函数的使用。  
例：使用函数输出1~100以内的全部素数。代码如下：

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    
    /* 声明函数 */
    int prime(int m);
    
    int main(){
        int i, count = 0;
        printf("1~100以内的素数有：\n");
        /* 循环1~100 */
        for(i = 1; i <= 100; i++){
            /* 调用prime判断i是否为素数 */
            if(prime(i) != 0){
                printf("%d\t", i);  /* 输出素数 */
    
                count++;
                /* 每行显示10个数 */
                if(count % 10 == 0){
                    printf("\n");
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    
    /* 判断是否为素数的函数 */
    int prime(int m){
        if(m == 1){      /* 1不是素数，返回0 */
            return 0;
        }
        int i, n = sqrt(m);
        for(i = 2; i < n; i++){
            if(m % i == 0){
                return 0;   /* 如果m不是素数，返回0 */
            }
        }
        return 1;       /* 是素数返回1 */
    }

输出结果为：  
![在这里插入图片描述][20200419171440241.png]  
**不返回结果的函数**  
上述中说到了函数返回的问题，其实有时候程序设计时也不可以不需要返回运算结果。不返回结果的函数定义：  
void 函数名(形参表)\{      /\* 函数首部 */  
    函数实现过程     /* 函数体 \*/  
\}  
函数类型为void，表示不返回结果，函数体内不需要写return语句。void不能省略；否则函数类型被默认定义为int类型。  
例：输出一个数字金字塔，代码如下：、

#include<stdio.h>
    
    /* 声明函数 */
    void pyramid(int n);
    
    int main(){
        pyramid(5); /* 调用函数 */
    
        return 0;
    }
    
    /* 定义函数，输出n行数字金字塔 */
    void pyramid(int n){
        int i, j;
        for(i = 1; i <= n; i++){    /*循环需要输出的行数*/
            for(j = 1; j <= n-i; j++){      /* 输出每行左边的空格 */
                printf(" ");
            }
            for(j = 1; j <= i; j++){
                printf("%d ", i);
            }
            printf("\n");
        }
    }

运行效果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**局部变量和全局变量**  
上述中定义变量都是在函数的内部定义的，它们只限于所在的函数内使用。因此主调函数只有通过参数传递，才能把实参数据传递给函数使用；同样形参的改变也不会影响到实参变量。这种称为局部变量。下面来看看全局变量的定义，与使用。

定义在函数外面而不属于任何函数的变量称为全局变量。全局变量的作用范围是从定义开始到程序所在文件的结束，它作用范围内所用的函数都起作用。

【注】一般情况下会把全局变量定义在程序的最前面，即第一个函数的前。由于全局变量和局部变量的作用范围不同，允许它们同名。但某函数的局部变量与全局变量同名时，在该函数调用变量，调用的为局部变量。

全局变量的定义：

#include<stdio.h>
    
    /* 定义全局变量x */
    int x;
    /* 声明函数 */
    int f();
    
    int main(){
        int a = 1;
    
        x = a;  /* 对全局变量x赋值为1 */
        a = f();
    
        printf("x = %d, a = %d", x, a);
    
        return 0;
    }
    
    int f(){
        int x = 4;  /* 定义一个与全局变量名相同的局部变量 */
        return x;   /* 返回的为局部变量x为4 */
    }

运行结果如下：  
![在这里插入图片描述][20200419180620587.png]  
可以看出输出的x为全局变量的值，a为返回的局部变量值。

--------------------

**由于初学C语言，上述内容如有错误地方，恳请各位大佬指出！**

[20200419171440241.png]: /images/20230521/993858f4fc7147b291fad03fb4cf9dbc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjA1MTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230521/4db86d9cf8854af7b45f2d72fc30ca84.png
[20200419180620587.png]: /images/20230521/b1cb62c07fba47f1a972ff26642ea46d.png