【C语言】函数（上）：库函数 -- 自定义函数 -- 函数调用及练习

约定不等于承诺〃 2023-09-27 14:41 121阅读 0赞

**目录**

1、函数是什么？

2、C语言中的函数分类：

3、 库函数

3.1 举例：strlcpy

3.2 举例：memset

4、 自定义函数

4.1 自定义函数意义：

4.2 函数组成

4.3举例

例 1：找出两个数中的最大值

例 2：写一个函数可以交换两个整型变量的内容

5、函数调用

5.1 传值调用

5.2 传址调用

5.3 练习

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## 1、函数是什么？ ##

**维基百科对函数的定义：子程序**

*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。*

## 2、C语言中的函数分类： ##

1.库函数

2.自定义函数

## 3、 库函数 ##

**为什么会有库函数？**

*1.**我们知道在我们学习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）。*

*2.* *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）。*

*3. 在编程是我们也计算，总是会计算n的k次方这样的运算（pow）。*

像上面我们描述的基础功能，它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的到，为了支持可移植性和提高程序的效率，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？

这里我们分享两个个C语言文库的链接:>

[www.cplusplus.com![icon-default.png_t_N176][]https://cplusplus.com/doc/][www.cplusplus.com_icon-default.png_t_N176_https_cplusplus.com_doc]

[cppreference.com![icon-default.png_t_N176][]https://zh.cppreference.com/][cppreference.com_icon-default.png_t_N176_https_zh.cppreference.com]

### 3.1 举例：strlcpy ###

**进入cplusplus之后点击这个箭头所指可以使用旧版本，我们就以旧版本来举例。**

![d92766228ff0a117732862dc855fa802.png][]

![18d709639b5f3d830bce828faf6d57a1.png][]

在这里进行搜索：strcpy

![10fcae7ae2239f27777d740ed1741727.png][]

![fd2667ea6ca82793ca4fbd54477dc741.png][]

**我们对它进行验证一下，代码如下：**

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    	char arr1[] = "abcdef";
    	char arr2[20] = "********";
    	//处理
    	strcpy(arr2, arr1);
    	//输出
    	printf("%s\n", arr2);
    	return 0;
    }

**strcpy是一个库函数，所以在使用的时候我们需要引头文件，怎么知道引哪个头文件呢？**

*A：在左边栏里面看。*

![05477212bfd7bd4fa8e29a8bdcc367a1.png][]

效果展示：

![b8297abe5ee8618edb9945600f1e3b03.png][]

经过验证，确实是这样使用的。这里需要**注意：***拷贝到哪个数组里面，数组的大小一定要合理，要不然就存在了数组越界的问题。**且strcpy很细节**，它将arr1的字符串连同后面的 '\\0' 也拷贝了进来（仔细读文档这些在文档里有说）。*

![e901b9629ee946d672048faa4dd14f56.png][]

### 3.2 举例：memset ###

![5be0e8e67e84c1daa3dc2293f3823b1b.png][]

![2365a8088d69eb9dc480908bc601959a.png][]

**我们依然对它进行验证，代码如下：**

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
    	char arr[] = "hello world";
    	memset(arr, 'x', 5);
    	printf("%s\n", arr);
    	return 0;
    }

**memory也是一个库函数，所以在使用的时候我们还是需要引头文件，怎么知道引哪个头文件呢？**

*A：依然是在左边的栏里面看*

![ff6ec75d0f264f208d5f079ca0cdc1e4.png][]

效果展示：

![8bbd40f9dfd8a4f4f85b0f8140a4b3c3.png][]

**简单的总结，C语言常用的库函数都有：**

1.  *IO函数*
2.  *字符串操作函数*
3.  *字符操作函数*
4.  *内存操作函数*
5.  *时间/日期函数*
6.  *数学函数*
7.  *其他库函数*

## 4、 自定义函数 ##

### 4.1 自定义函数意义： ###

**Q：为什么有库函数还需要自定义函数？**

*A：因为库函数不能干所有的事情，所以更加重要的是****自定义函数******。***

### 4.2 函数组成 ###

**自定义函数和库函数是一样的，也是有返回类型、函数名、参数，不同的是这些都是由我们自己定义的。**

//自定义函数语法
    ret_type fun_name(para1, *)
    {
        statement;//语句项
    }//大括号括起来是函数体
    //ret_type 返回类型
    //fun_name 函数名
    //para1    参数（可无可有可以多个）

### 4.3举例 ###

#### 例 1：找出两个数中的最大值 ####

#include <stdio.h>
    
    int get_max(int x, int y)
    {
    	return x > y ? x : y;
    }
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	int b = 0;
    	scanf("%d %d", &a, &b);
    	int max = get_max(a, b);
    	printf("%d\n", max);
    	return 0;
    }

效果展示：

![efe83c20644629716ed35efcc5ecf63d.png][]

#### 例 2：写一个函数可以交换两个整型变量的内容 ####

#include <stdio.h>
    
    void Swap(int x, int y)//形参
    {
    	int tmp = x;
    	x = y;
    	y = tmp;
    }
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	int b = 0;
    	scanf("%d %d", &a, &b);
    
    	printf("交换前：a = %d b = %d\n", a, b);
    	Swap(a, b);//实参
    	printf("交换后：a = %d b = %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

效果展示：

![697787f148d7b087a68f7ce723241b94.png][]

**Q：我们写的是交换函数，为什么没有交换呢？**

*A：因为 a 和 b 是实参，x 和 y 是形参。****函数被调用的时候形参只是实参的一份临时拷贝，所以对形参的修改是不会影响到实参的****。这样的传参调用方式叫做**传值调用。*

**实际参数（实参）：**

**真实传递给函数的参数，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。**

**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。因此形式参数只有在函数中有效。**

**改正的代码：**

void Swap2(int* pa, int *pb)//这里是用指针变量接收的，因为实参传的是地址
    {
    	int tmp = *pa;
    	*pa = *pb;
    	*pb = tmp;
    }
    int main()
    {
    	int a = 0;
    	int b = 0;
    	scanf("%d %d", &a, &b);
    
    	printf("交换前：a = %d b = %d\n", a, b);
    	Swap2(&a, &b);//这里的实参传的是地址，所以这样的叫传址调用
    	printf("交换后：a = %d b = %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

*效果展示：*

![4d9b274e4cf6d0b83f7ee0b4fb1647bd.png][]

**Q：这个代码实现了两个数的交换，这又是为什么呢？**

*A：改正过的代码传给函数的是地址，通过地址找到 a 和 b 的值，进而实现对 a 和 b 的交换。这样的传参调用方式叫做****传址调用。***

**我们在这里对上面的两个代码进行分析：**

*上面的 Swap 和 Swap2 函数中的参数 x，y，pa，pb都是****形式参数****。在mian函数中给 Swap 的 a，b 和传给 Swap2 函数的 &a，&b 都是****实际参数****。*

*我们在这对函数的实参和形参进行分析：*

![011db247018d1fea20a44b50e3bbd39d.png][]

这里我们可以看到Swap1函数在被调用的时候，x，y 和 a，b 的值是一样的，但是它们使用的空间是不一样的。所以我们可简单的认为：**形参实例化之后相当于实参的一份临时拷贝。**

## 5、函数调用 ##

### 5.1 传值调用 ###

*函数的形参和实参分别占有不同的内存块，对形参的修改不会影响实参。*

### 5.2 传址调用 ###

1.  *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。*
2.  *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。*

### 5.3 练习 ###

**1.写一个函数判断一个数是不是素数**

#include <stdio.h>
    #include <math.h>
    //是素数返回 1，不是素数返回 0
    //使用到的方法叫做试除法
    int is_prime(int n)
    {
    	for (int i = 2; i <= sqrt(n); i++)
    	{
    		if (0 == n % i)
    			return 0;
    	}
    	return 1;
    }
    int main()
    {
    	int n = 0;
    	scanf("%d", &n);
    	if (1 == is_prime(n))
    		printf("是素数\n");
    	else
    		printf("不是素数\n");
    	return 0;
    }

*效果展示：*

![d5bf27360d2388cc131ffe81a9e61d3a.png][]

**2.写一个函数判断1000~2000之间的闰年**

#include <stdio.h>
    //是闰年返回1，不是闰年返回0
    int leap_year(int i)
    {
    	if (0 == i % 4 && 0 != i % 100 || 0 == i % 400)
    		return 1;
    	else
    		return 0;
    }
    int main()
    {
    	for (int i = 1000; i <= 2000; i++)
    	{
    		if (1 == leap_year(i))
    			printf("%d ", i);
    	}
    	return 0;
    }

效果展示：

![ba2d7b7bf5c9c4ed127e31fcb4d4d851.png][]

**3.写一个函数实现整型数组的二分查找**

#include <stdio.h>
    //找到后返回下标
    int binary_search(int* arr, int sz, int n)
    {
    	int left = 0;
    	int right = sz - 1;
    	while (left <= right)
    	{
    		int mid = left + (right-left) / 2;
    		if (n < arr[mid])
    		{
    			right--;
    		}
    		else if (n > arr[mid])
    		{
    			left++;
    		}
    		else
    		{
    			return mid;
    		}
    	}
    	return 0;
    }
    int main()
    {
    	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
    	int n = 0;
    	scanf("%d", &n);
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	int ret = binary_search(arr, sz, n);
    	if (0 == ret)
    	{
    		printf("该数组没有你要找的数字！\n");
    	}
    	else
    	{
    		printf("找到了，下标为：%d\n", ret);
    	}
    	return 0;
    }

*效果展示：*

![d7104e60e66552257f85f3597093b60f.png][]

**4.写一个函数实现乘法口诀表，输入 n ，输出 n\*n 的乘法口诀表**

#include <stdio.h>
    void multiplication_formula_table(int n)
    {
    	for (int i = 1; i <= n; i++)
    	{
    		for (int j = 1; j <= i; j++)
    		{
    			printf("%d * %d = %2d ", i, j, i*j);
    		}
    		printf("\n");
    	}
    }
    int main()
    {
    	int n = 0;
    	scanf("%d", &n);
    	multiplication_formula_table(n);
    	return 0;
    }

*效果展示：*

![61f90d23804701f8b8de2562af38133c.png][]

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