函数到底有多少细节？

前言
在此之前我们已经在代码中使用了一些函数了，例如：main,printf,strlen,sqrt…，接下来我将从总体覆盖到细节，细谈一下函数这里涉及到的知识。

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一、函数的概念

在数学中函数的概念是这样的，比如：一次函数y=kx+b，k和b都是常数，x赋予任意值，就会得到对应的y值。

其实在C语言中也引入了函数（function）的概念，不过我更愿意叫他的另一个译意“子程序”，子程序就是把一串代码封装起来，经过程序员的操作让它发挥出使用者所想要发挥的作用，也就是完成某项特定任务的一小串代码，这串代码是由特殊的写法和调用方法的。

C语言的程序就是由无数个小的子程序组合而成，也可以说：一个大的计算任务可以分解成若干个小的函数（对应小的任务）完成。当然这个能完成特定任务的子程序也能够复用的，这样的使用方法提升了开发软件的效率。

在C语言中我们一般见到两类函数：

1. 库函数
2. 自定义函数

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二、库函数

2.1 标准库和头文件

C语言中规定了C语言的各种各种语法规则（即函数名，参数，返回类型，功能，异常），然而C语言并不提供库函数。C语言的国际标准ANSI C规定了一些常用的函数的标准，被称为标准库，而不同的编译器厂商（如：微软（msvc），苹果（clang），gcc）根据ANSI提供的C语言标准就给出了一系列函数的实现，这些函数就被称为是库函数。

平时用到的printf，scanf都是库函数，库函数也是函数，不过这些函数都是现成的，我们只要学会就能直接使用了。有了库函数，一些常见的功能就不需要程序员自己实现了，一定程度上提升了效率。而且库函数的质量和执行效率上都更有保障（毕竟经过多年的演变，一些bug已经修复和优化掉了）。

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。我的理解，你用人家的东西，要跟人家打招呼，所以每次使用库函数需要声明特定的头文件，否则可能会出现一些问题的，在msvc上，它有可能不报错，但打印的结果是错误的，用clang都不会运行，所以还可以看出不同的编译器对一个错误的响应可能是有所不同的。

库函数相关头文件

该链接网站是C/C++官方的链接，里面的头文件有数字相关的，有字符串相关的，有日期相关的等，每一个头文件都包含了相关的函数和类型等信息。

2.2 库函数的使用方法

库函数的学习和查看工具很多，比如：
C/C++官方的链接
cplusplus,com
我个人更推荐第二个网站，这个是第三方网站，不是官网，它可以使用搜索，C/C++的官网不科学上网的话是没办法搜索的，因为它底层用的搜索是谷歌搜索。

这里在提供上面第三方网址的最新网站：https://cplusplus.com/reference/clibrary/

不过第三方的新版本网站是不提供搜索的。

在新版本网站中点击红色框位置便可返回旧版本使用搜素。

这里以第三方老版本网址为例，阐述一下其内容的意思，以sqrt为例：

这里解释一下函数原型这里的意思：

double sqrt (double x);
//sqir 是函数名
//x 是函数的参数，表示调用sqrt函数需要传递一个double类型的值
//double 是返回类型-表示函数计算的结果是double类型的值

2.2.1 库函数文档的一般格式

1. 函数原型
2. 函数功能介绍
3. 参数和返回类型说明
4. 代码举例
5. 代码输出
6. 相关知识链接

补充一下，C/C++的官网原来是英文的，但它还有一个中文的版本，我提供的链接是中文的，想要看英文只要把网址中的 https://zh.cppreference.com/w/c/header/ 中的zh改为en就可以了。

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三、自定义函数

自定义函数其实相比库函数更加重要，其高自由度给程序员写代码提供了更多的创造性。

3.1 函数的语法形式

其实自定义函数和库函数是一样的，形式如下：

ret_type fun_name(形式参数)
{}

• ret_type 是函数返回类型
• fun_name 是函数名
• 括号中放的是形式参数
• { }括起来的是函数体

我们可以把函数比喻成一个加工厂，工厂要输入原材料，经过工厂加工才能生成出产品，函数也是一样的，函数一般会输入一些值（可以是0个，也可以是多个），经过函数内的计算，得出结果。

• ret_type 是用来表示函数计算结果的类型，有时候返回类型可以是void，表示什么都不返回。
• fun_name 是为了方便使用函数，就像人的名字一样，函数有了名字方便调用。如果有参数，要交代清楚参数的类型和名字，以及参数个数。
• { }括起来的部分被称为函数体，函数体就是完成计算的过程。

3.2 函数的举例

题目：写一个加法函数，完成两个整型变量的加法操作

这里用两个整型x和y接收从键盘输入的a和b，把a和b的相加和返回给z，因为z的类型是整型，所以这里int Add
这里返回的到底是什么由自己来决定，这里最后把返回的z放到c里面去了
也可以打开监视窗格自己观察程序的运行过程（注意，这里想要进入函数内部监视需要按f11而不是f10。

这里也可以更简洁一点，把中间商干掉，中间商赚差价嘛哈哈，函数部分可以这样写

int Add(int x, int y)
{return x + y; //返回的是表达式，是把x+y的结果计算出来，然后返回计算的结果
}

函数的参数部分需要交代清楚：参数个数，每个参数的类型是啥，形参的名字叫啥。
我们要根据实际情况来设计函数，函数名、参数、返回类型都是可以灵活变化的。
当然参数太多了也不好用了，需要盯顺序。

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四、形参和实参

4.1 实参

在函数使用的过程中，把函数的参数分为实参和形参，继续拿上面代码举例

int Add(int x, int y)
{return x + y; 
}
int main()
{int a = 0;int b = 0;//输入scanf("%d %d", &a, &b);//计算 - 加法运算int c = Add(a, b); //调用Add函数//输出printf("c = %d\n", c);return 0;
}

上面的代码中，把调用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。

4.2 形参

在函数名Add后的括号中写的x和y，称为形式参数，简称形参。

为什么叫形式参数呢？实际上，如果只是定义了Add函数，而不去调用的话，Add函数的参数x和y只是形式上存在的，不会向内存申请空间，不会真实存在，所以叫形式参数，形式参数只有在函数被调用的过程中为了存放实参传递过来的值，才向内存申请空间，这个过程就是形参的实例化。

4.3 实参与形参的关系

1. 形式参数和实际参数各自有独立的空间
2. 形参的修改不会影响实参
3. 形参是实参的一份临时拷贝（个人理解）
4. 实参和形参的名字可以相同，但是依旧是不同的空间

有的兄弟就问了，你凭什么说他们是不同的空间呢，不能光靠嘴说呀，接下来我们打开监视窗格演示，我们这里取地址观察

可以看到，形参和实参的地址是完全不一样的。

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五、return 语句

在函数的设计中，函数中经常会出现return语句，下面是return语句使用的注意事项

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

• 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。
  

• return语句执行后，函数就彻底返回，后边的代码不再执行。
  
  在我们之前的理解中，这里红色方块的内容是要打印的，实则不然。

• 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
  

• 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
  

• 函数的返回类型如果不写，编译器会默认函数的返回类型是int
  

• 函数写了返回类型，但是函数中没有使用return返回值，那么函数的返回值是未知的。
  
  似乎输出了正确结果 30 ，这其实是代码存在逻辑漏洞导致的 “巧合” 。正常情况下，函数如果没有明确的return语句返回值，其返回值是未定义行为。

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总结

本片文章内容主要详细写了函数部分的一些概念及细节，而函数一般都是与数组套用的，在函数部分写完后，我将写嵌套调用和链式访问，希望大家能够喜欢这次的内容，喜欢的靓仔靓女们不要忘记一件三连~