C语言入门教程（第6讲）：函数——让程序学会“分工合作”的魔法
🌱 文章摘要
写程序就像建城市——
变量是建筑，循环是道路，而函数，是城市的“部门”。
它让你的代码学会“分工合作”，不再混乱无章。
本讲带你彻底掌握函数的定义、参数、返回值与作用域，
让C语言从“能跑”变成“能管理”。
📘 导读
到目前为止，我们的程序能输入、能循环、能存数据。
但是不是越来越“长”，甚至有点“乱”？一眼望去，全是printf和scanf堆在一起。
这时候，就需要函数登场了——
它能把程序“切块”，让每一块只干一件事。在这一讲中，我们将：
理解函数的核心思想；
学会自己定义函数；
掌握参数、返回值与作用域；
明白库函数、自定义函数的区别；
体验真正“模块化编程”的感觉。
准备好了吗？让我们一起打开C语言的“逻辑引擎”！
📘 建议收藏本专栏：后续章节会持续更新，
包括控制语句、函数、指针、数组、文件操作等完整体系。如果你能坚持学完，你会发现——
C语言不仅是工具，更是理解计算机世界的第一扇门。
目录
一、为什么要有函数
二、函数的结构
2.1 调用流程
三、函数的分类
3.1 库函数：C语言的“工具箱”
3.2 自定义函数：你的“逻辑工厂”
四、形参与实参：函数的“传话机制”
4.1 示例：形参与实参
4.2 示例：交换失败的经典陷阱
五、return：函数的“快递出口”
5.1 示例：有返回值的函数
5.2 示例：无返回值的函数
六、数组作为函数参数：批量任务的传递方式
6.1 示例：打印数组
6.2 示例：修改数组
七、实战：用函数做一个“迷你计算器”
7.1 项目：命令行计算器
八、函数声明与多文件协作
8.1 示例：先声明，后使用
九、static 与 extern：函数的“活动范围”
9.1 static：只在本文件可见
9.2 extern：跨文件访问
十、总结
十一、下一讲预告
11.1 下一讲预告
11.2 提前准备建议
一、为什么要有函数
先来想一个小故事：
你是一个程序员，在做一款“学生成绩管理系统”。
你要输入成绩、求平均值、求最大值、输出结果。
结果写完的 main 函数大概长这样：
int main() {int a, b, c;scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);int max = (a > b ? (a > c ? a : c) : (b > c ? b : c));float avg = (a + b + c) / 3.0;printf("最高分：%d\n平均分：%.2f\n", max, avg);return 0;
}能跑，但很“糟糕”：
逻辑混在一起；
不可复用；
一改一个错。
于是，C语言告诉你：“让每件事，都交给一个人去做。”
那个人，就是函数。
定义：
函数（Function）是一段可以被多次调用的代码，用于完成特定任务。
你可以理解为：
main 是“老板”，函数是“员工”，
老板发任务，员工干活，干完再汇报结果。
二、函数的结构
先看一个最经典的例子：
#include <stdio.h>// 定义函数
int add(int x, int y) {return x + y;
}int main() {int result = add(3, 5); // 调用函数printf("结果为：%d\n", result);return 0;
}输出：
结果为：8函数结构拆解：
返回值类型 函数名(参数类型 参数名, ...) {函数体语句;
}| 部分 | 含义 |
|---|---|
int | 返回一个整数 |
add | 函数名称 |
(int x, int y) | 参数（形参） |
return x + y; | 返回结果 |
2.1 调用流程
main 调用 add；
参数 3、5 传给 x、y；
add 执行完毕；
return 把结果送回 main；
main 输出结果。
函数就是“任务模块”，写一次，用很多次。
三、函数的分类
C语言中的函数可以分为两类：
| 类型 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 库函数 | printf, scanf, strlen, sqrt | 系统自带 |
| 自定义函数 | add, max, print_sum | 用户编写 |
3.1 库函数：C语言的“工具箱”
这些函数早已写好，我们只需调用。
示例：
#include <math.h>
double result = sqrt(9.0);
printf("%.2f\n", result);输出：
3.00常见库：
| 头文件 | 常见函数 | 功能 |
|---|---|---|
| stdio.h | printf, scanf | 输入输出 |
| math.h | sqrt, pow | 数学运算 |
| string.h | strlen, strcpy | 字符串处理 |
| stdlib.h | rand, atoi | 工具函数 |
3.2 自定义函数：你的“逻辑工厂”
当库函数不够用时，就自己造！
int max(int a, int b) {return (a > b ? a : b);
}调用：
printf("最大值为：%d\n", max(10, 20));输出：
最大值为：20库函数是C语言的“现成工具”，自定义函数是你的“创造力体现”。
四、形参与实参：函数的“传话机制”
在现实世界里，老板（main函数）给员工（子函数）下任务时，总得告诉他“干啥”和“数据是多少”。
在C语言里，这种“任务沟通”靠的是——参数传递。
4.1 示例：形参与实参
#include <stdio.h>void print_sum(int a, int b) { // 形参：占位符printf("两数之和：%d\n", a + b);
}int main() {int x = 10, y = 20;print_sum(x, y); // 实参：实际值return 0;
}输出：
两数之和：30解释：
-
形参：函数定义时用来接收值的“容器”；
-
实参：函数调用时传入的实际值。
调用时，实参的值会被“复制”给形参，函数内部修改形参，不会影响外部的实参。
4.2 示例：交换失败的经典陷阱
void swap(int a, int b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}int main() {int x = 3, y = 5;swap(x, y);printf("%d %d\n", x, y);return 0;
}输出：
3 5 // 没有交换成功原因：
函数内部的
a、b只是“副本”。
真正的x、y在外面安然无恙。
C语言的参数默认是“值传递”。
想真正交换，需要传递地址（指针篇将讲）。
五、return：函数的“快递出口”
函数干完活，总得告诉调用者结果。
这个“出口”就是 return。
5.1 示例：有返回值的函数
int add(int a, int b) {return a + b; // 返回结果
}int main() {int r = add(5, 7);printf("结果是：%d\n", r);return 0;
}输出：
结果是：125.2 示例：无返回值的函数
void say_hi() {printf("Hello, C!\n");
}int main() {say_hi(); // 不需要接收返回值return 0;
}输出：
Hello, C!总结：
-
有返回值：带回数据；
-
无返回值：只执行操作；
-
return语句执行后函数立即结束； -
一个函数只能有一个返回类型。
return是函数与外界交流的“语言”。
没有它，函数就像一个“沉默的打工人”。
六、数组作为函数参数：批量任务的传递方式
有时候我们需要让函数处理整组数据，例如统计成绩或查找最大值。
这时我们可以把“数组”整个传给函数。
6.1 示例：打印数组
#include <stdio.h>void print_array(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}int main() {int nums[5] = {1, 2, 3, 4, 5};print_array(nums, 5);return 0;
}输出：
1 2 3 4 5说明：
数组名在传参时会自动转为“指针”。
函数内部访问的是原数组内容。
6.2 示例：修改数组
void double_array(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n; i++) {arr[i] *= 2;}
}int main() {int a[3] = {1, 2, 3};double_array(a, 3);for (int i = 0; i < 3; i++) printf("%d ", a[i]);
}输出：
2 4 6结论：
函数中修改数组会影响原数据。
因为传递的是“地址”，不是“副本”。
数组参数让函数处理大规模数据，是通向“指针世界”的第一个入口。
七、实战：用函数做一个“迷你计算器”
光讲理论没意思，来点“真刀真枪”的代码吧。
7.1 项目：命令行计算器
目标：输入表达式 3 + 5，自动输出结果。
#include <stdio.h>int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }
int divide(int a, int b) { return b != 0 ? a / b : 0; }int main() {int x, y;char op;printf("请输入表达式（如 3 + 5）：");scanf("%d %c %d", &x, &op, &y);switch(op) {case '+': printf("结果：%d\n", add(x, y)); break;case '-': printf("结果：%d\n", sub(x, y)); break;case '*': printf("结果：%d\n", mul(x, y)); break;case '/': printf("结果：%d\n", divide(x, y)); break;default: printf("暂不支持该运算符。\n");}return 0;
}输出示例：
请输入表达式（如 3 + 5）：8 * 9
结果：72分析：
-
每个函数只干一件事；
-
main 函数只负责“分工”；
-
代码结构清晰、逻辑分明。
当你能用函数写出这样的程序，就说明你真的理解了“模块化思维”。
八、函数声明与多文件协作
在大型项目中，代码常分散在多个文件。
C语言要求函数在使用前必须声明。
8.1 示例：先声明，后使用
#include <stdio.h>int max(int a, int b); // 声明int main() {printf("%d\n", max(10, 20));return 0;
}int max(int a, int b) { // 定义return (a > b ? a : b);
}说明：
声明告诉编译器“函数长什么样”；
定义告诉它“函数怎么做”。
九、static 与 extern：函数的“活动范围”
这两个关键字决定函数能在哪被访问。
9.1 static：只在本文件可见
static void say_hi() {printf("Hi, I'm a static function!\n");
}用途：
-
防止命名冲突；
-
常用于内部实现函数。
9.2 extern：跨文件访问
// file1.c
int num = 100;// file2.c
extern int num;
printf("%d\n", num);用途：
让不同源文件之间共享数据或函数。
static管内部，extern管外部。
它们是多文件工程的基础。
十、总结
这一讲，我们正式掌握了C语言的“灵魂武器”——函数。
你现在已经会：
-
定义函数、理解参数；
-
使用 return 返回结果；
-
让数组作为参数传递；
-
用函数构建小型项目；
-
掌握 static / extern 的作用。
到此为止，你的C语言不再是“顺序执行”，而是“逻辑分层”的程序。
十一、下一讲预告
11.1 下一讲预告
《C语言入门教程（第7讲）：数组和函数实践——扫雷游戏》
这一讲，你将真正把前六讲学到的知识“融会贯通”。
我们要用数组存储棋盘，用函数管理逻辑，
一步步实现一个可玩的扫雷游戏！主要内容包括：
扫雷游戏的功能分析与模块设计
9×9 棋盘与 10 个雷的随机布置
数组越界的处理与扩展技巧
函数模块化：初始化、布雷、排雷、显示
多文件结构（.h、.c）的实战分工
扫雷游戏的完整代码与扩展玩法
这一讲不仅是数组与函数的实践，更是你第一次亲手写出一个完整程序的时刻。
从这里开始，C语言不再只是语法，而是“创造力”的工具。
11.2 提前准备建议
强烈建议提前准备以下内容：
在 VS2022 或 CLion 中新建一个空项目；
熟悉如何创建多个
.c和.h文件（如game.c,game.h,test.c）；回顾第5讲（数组）与第6讲（函数）的知识；
思考：如果要在 9×9 的棋盘上“埋雷”，你会怎么存数据？
尝试写一个小函数：随机生成 10 个坐标。
💡 提示：
扫雷游戏的核心，不是“图形界面”，而是逻辑控制与数据组织。
这正是 C语言最锻炼编程思维的地方。
📘 系列结尾
本文属于《C语言入门教程》系列专栏第6讲
下一讲将带你用代码实现一个真正的小游戏——扫雷。
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一起在代码的世界中“拆解游戏的秘密” 💪