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C语言基础18：函数的概述、分类、定义以及形参和实参

news 来源：原创 2025/5/16 1:51:57

函数

函数的概述

  • 函数：实现一定功能的，独立的代码模块。我们的函数一定是先定义，后使用。

  • 使用函数的优势：

    ①我们可以通过函数提供功能给别人使用。当然我们也可以使用别人提供的函数，减少代码量。

    ②借助函数可以减少重复性的代码。

    ③实现结构化（模块化）程序设计思想。

    关于结构化设计思想：将大型的任务功能划分为相互独立的小型的任务模块来设计。

  • 函数是C语言程序的基本组成单元：

    C语言程序是由一个（必然是main函数）或多个函数组成。

函数的分类

  • 从函数实现的角度：

    • 库函数：C语言标准库实现的并提供使用的函数，比如常见的有scanf(),printf()

    • 自定义函数：需要程序员自行实现。开发中大部分函数都是自定义的。

  • 从函数形式的角度：

    • 无参函数：函数调用时，无需传递，可有可无返回值。test1();
    • 有参函数：函数调用时，需要参数传递数据，经常需要配套返回值来使用，举例：printf(“%d”,12);

相关概念：

主调函数与被调函数：

  • 主调函数：主动去调用其他函数的函数

  • 被调函数：被其他函数调用的函数。

举例：

//这里main函数就是主调函数
int main()
{
    //这里的printf函数就是被调函数
    printf("HELLO\n");
}

很多时候，尤其是对于自定义函数来说，一个函数有可能既是主调函数，又是被调函数。

int fun_b()
{
    printf("函数B\n");
}

int fun_a()
{
    printf("函数A\n");
    fun_b();
}

int main()
{
    fun_a();
}

以上案例中，fun_a()对于fun_b()来说是主调函数，同时对于main()来说，它又是被调函数。

函数的定义

定义

语法：

[返回类型] 函数名([形参列表])			--函数头 | 函数首部
{
    函数体语句；						--函数体，整个{}包裹的内容包括返回值都属于函数体
}

函数头：

  • 返回类型：函数返回值的类型
  • 函数名：函数的名称，遵循标识符命名（不能以数字开头，只能包含字母、数字、下划线，建议：小写+下划线命名法，举例：set_count()）
  • 形参列表：用于接受主调函数传递的数据，如果有多个参数，使用,分隔，且每一个形参都需要指明类型。

说明：

  • 函数的返回类型，就是返回值的类型，两个类型可以不同，但是必须能够进行转换。举例：

    double fun_a()//返回类型：double
{
    return 12;//返回值类型：int
}
//相当于将int类型的12赋值给了double类型的匿名变量,此时转换属于自动类型转换
double res = fun_a();

  • 在C语言中还可以定义无类型（void）的函数，这种函数不返回函数值（没有返回值），只是完成某种功能，举例：

    void test()//此时这个函数没有返回值
{
    printf("hello\n");
}

  • C语言中，函数的返回类型标识符是可以省略的，如果省略，默认返回int，举例：

    //写法1：main的返回类型是int类型，默认的返回值类型是0
main()
{
    
}
//写法2：等价于写法1，返回值类型是int类型，返回值是0
int main()
{
    return 0;//如果返回类型是int，这里return 0 不写，也是返回0
}

  • 函数中返回函数的形式为return (表达式) 或者return 表达式，其作用是将表达式的值作为函数值返回给主调函数，其中表达式的类型应该与函数类型一致（也就是说函数类型和返回值类型之间是支持隐式转换或者显示转换）

    //写法1
int main()
{
    return(0);
}
//写法2
int main()
{
    return 0;//推荐
}

  • 如果参数列表中有多个形式参数则他们之间要用,分隔，举例：

    int avg(int x,int y,int z)
{
    ...
}

  • 如果形参列表中有多个形参，即使他们的类型是相同，在形参列表中只能逐个进行说明。

    int avg(int x,int y,int z)
{
    ...
}

  • 如果形参列表中没有参数，我们可以不写，也可以用void来表示，举例：

    //写法1
int main(){...}

//写法2
int main(void){..}

  • 一个完整C程序中的所有函数可以放在一个文件中，也可以放在多个文件中，举例：

    • 同一文件：

      demo01.c

      #include <stdio.h>
void show()
{
    printf("hello\n");
}

int main()
{
    
}

    • 不同文件：

      a.h

      void show();//头文件中只放函数的声明，也就是说只有函数头

      a.c

      #include "a.h"//导入库函数，使用<>引入头文件；引入自定义文件使用""引入头文件；

void show()
{
    printf("hello\n");
}

      b.c

      #include "a.h"

int main()
{
    show();
}
案例

案例1；

  • 需求：计算1~n之间自然数的阶乘值

  • 代码：

    /*************************************************************************
  > File Name:    demo01.c
  > Author:      ZK
  > Description:函数案例：求1～n之间的自然数的阶乘值  
  > Created Time: 2025年02月19日 星期三 11时09分29秒
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>

/**
 *求1～n的阶乘值
 *建议：我们设计的函数，尽量让被调函数改动较小，由主调函数去影响
 */
long fun_1(int n)
{
    int i;//循环变量
    long s= 1;//阶乘值

    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        s *= i;
    }

    return s;//返回结果给主调函数
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    int n;
    printf("请输入n的值：\n");
    scanf("%d",&n);

    printf("1~%d的阶乘结果是：%ld\n",n,fun_1(n));

    return 0;
}

案例：

  • 需求：计算一个圆台两个面的面积之和

  • 代码：

    /*************************************************************************
  > File Name:    demo02.c
  > Author:       ZK
  > Description:函数案例：求一个圆台两个面圆的面积之和  
  > Created Time: 2025年02月19日 星期三 11时26分34秒
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>

//定义一个符号常量PI
#define PI 3.1415926

/**
 *定义一个函数，根据半径计算面积
 */
double circle_area(double r)
{
    return PI * r * r;//返回面积
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    //定义两个半径，两个面积
    double r1,r2,area1,area2;

    printf("请输入两个圆的半径：\n");
    scanf("%lf,%lf",&r1,&r2);

    //调用函数计算圆的面积
    area1 = circle_area(r1);
    area2 = circle_area(r2);

    printf("一个圆台两个圆面的面积之和是%lf\n",area1+area2);

    return 0;
}

形参和实参

形参（形式参数）

函数定义时，指定的参数，形参是用来接受数据的，函数定义时，系统不会为形参申请内存，只有当函数调用时，系统才会为形参申请内存。主要用于存储实际参数，并且当函数返回时，系统会自动回收为形参申请的内存资源。（本质上所有函数都有都有一个return，只不过当我们函数返回类型是void类型时候，return是隐式）

//关于默认return
void fun1()
{
    //此时return是不建议写出来的，这时候的return隐式的
}

int fun2()
{
    //此时默认return 0；这里建议写出来
}

//关于函数的跳出跳出处理
void fun3(int n)
{
    if(n % 2 == 0)
    {
        printf("%d是偶数！\n",n);
        return;
    }
   	printf("%d是奇数！\n",n);
}

int fun4(int n)
{
    if(n % 2 == 0)
    {
        printf("%d是偶数！\n",n);
        return -1;
    }
   	printf("%d是奇数！\n",n);
    return 0;
}
实参（实际参数）

  • 函数调用时主调函数传递的数据参数（常量、符号常量、变量、表达式…，只要有确定的值），实参就是传递的数据。

  • 实参和形参必须类型相同，如果不同时，按照赋值规定进行类型转换。

  • 在C语言中，参数传递必须遵循单向值传递，实参只是将自身的值传递给形参，而不是实参本身。形参的值的改变不会影响实参。

    int fun(int n)
{
    printf("%d\n",n);
}

int main()
{
    int a = 10;
    fun(a);//这里的意思是，只是将a的值拷贝l一份副本传递给了形参n
    a = 20;
}

  • 实参与形参在内存中占据不同的内存空间。（建议实参和形参名称是一样的）

    double fun(double a,double b)
{
    return a + b;
}

int main()
{
    int x = 12,y = 13;
    int c = (int)fun(12,13);
    //通过案例：传参时，我们将int类型赋值给double类型，此时程序不会报错，因为符合自动类型转换的规则
    // 通过案例：返回时，我们将double类型赋值给int类型，此时将满足强制类型转换的条件，需要手动转换
}
案例

案例1：

  • 需求：输入两个整数，要求用一个函数求出最大数

  • 代码：

    /*************************************************************************
  > File Name:    demo03.c
  > Author:      ZK
  > Description:函数案例：输入两个整数。求最大值  
  > Created Time: 2025年02月19日 星期三 14时26分53秒
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>

/**
 *定义一个函数，求两个数中最大数
 *@return 最大值
 */
int max(int x,int y)
{
    return x > y ? x : y;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    int a,b,c;

    printf("请输入第一个整数：\n");

    if(scanf("%d",&a) != 1 )
    {
        //清除缓冲
        while(getchar() != '\n');

        printf("输入有误！\n");

        return -1;

    }

    printf("请输入第二个整数：\n");

    if(scanf("%d",&b) != 1 )
    {
        //清除缓冲
        while(getchar() != '\n');

        printf("输入有误！\n");

        return -1;

    }

    //求最大值
    c = max(a,b);

    printf("%d,%d中的最大值是%d\n",a,b,c);

    return 0;
}

函数的返回值

  • 若不需要返回值，函数可以没有return语句。

    //这种写法，没有返回值	return;
void fun1()
{
    
}

//这种写法，有返回值，返回return 0
int fun2()
{
    
}

//这种写法，有返回值，返回return0
fun3()//返回类型标识符如果不写，默认是int
{
    
}

  • 一个函数可以有多个return语句，但任意时刻只有一个return语句被执行。

    int eq(int num)
{
    if(num % 2 == 0)
    {
        printf("%d是偶数\n",num);
        return 0;
    }
    printf("%d是奇数\n",num);
    return 0;
}

  • 被调函数返回给主调函数的结果数据（可以是变量、常量、表达式…，只要是确定值就可以了）

    int fun1(int a,int b)
{
    return a + b;//返回表达式，表达式的结果是int
}

int fun2(int num)
{
    if(num % 2 == 0) return 0;
    return -1;//返回常量
}

  • 返回值类型一般情况下要和函数中return语句返回的数据类型一致，如果不一致，以函数定义时指定的返回类型为标准，也就是返回值类型和实际返回值的类型可以存在转换关系，一般是将返回值类型转返回类型。

案例

需求：输入两个整数，要求用一个函数求出最大值

案例1：

/*************************************************************************
> File Name:demo04.c
> Author:ZK
> Description: 函数案例：输入两个整数，求最大值
> Created Time: 2025年02月19日 星期三 15时09分02秒
************************************************************************/

#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，求两个数中的最大数
* @param x,y：外部传入的整数
* @return 最大值
*/
int max(int x,int y)
{
    if (x > y)
        return x;
    return y;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    int a,b,c;
    printf("请输入第1个数：\n");
    
    if(scanf("%d",&a)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    printf("请输入第2个数：\n");
    
    if(scanf("%d",&b)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    // 求最大值
    c = max(a,b);
    printf("%d,%d中的最大值是%d\n",a,b,c);
    
    return 0;
}

案例2：

/*************************************************************************
> File Name:demo04.c
> Author:ZK
> Description: 函数案例：输入两个整数，求最大值
> Created Time: 2025年02月19日 星期三 15时09分02秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，求两个数中的最大数
* @param x,y：外部传入的整数
* @return 最大值
*/
double max(int x,int y)
{
    if (x > y)
        return x;
    return y;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    int a,b,c;
    printf("请输入第1个数：\n");
    if(scanf("%d",&a)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    printf("请输入第2个数：\n");
    if(scanf("%d",&b)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    // 求最大值
    c = (int)max(a,b);
    printf("%d,%d中的最大值是%d\n",a,b,c);
    
    return 0;
}

案例3：

/*************************************************************************
> File Name:demo04.c
> Author:ZK
> Description: 函数案例：输入两个整数，求最大值
> Created Time: 2025年02月19日 星期三 15时09分02秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，求两个数中的最大数
* @param x,y：外部传入的整数
* @return 最大值
*/
int max(int x,int y)
{
    double z;
    z = x > y ? x : y;
    return (int)z;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    int a,b,c;
    printf("请输入第1个数：\n");
    if(scanf("%d",&a)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    printf("请输入第2个数：\n");
    if(scanf("%d",&b)!=1)
    {
        // 清除缓冲
        while(getchar()!='\n');
        printf("输入有误!\n");
        return -1;
    }
    // 求最大值
    c = max(a,b);
    printf("%d,%d中的最大值是%d\n",a,b,c);
    return 0;
}

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