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C语言函数超详细讲解上篇

2024-04-02 19:55

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前言

本文主要学习函数的相关内容。

1、函数是什么?

维基百科中对函数的定义:子程序

2、C语言中函数的分类

2.1 库函数

上面的函数不用自己编写,直接可以调用。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。

C语言常用的库函数都有:

使用库函数,必须包含 #include 对应的头文件。

2.1.1 如何学会使用库函数

推荐查询工具官网:

MSDN(Microsoft Developer Network)

www.cplusplus.com

http://en.cppreference.com(英文版)

http://zh.cppreference.com(中文版)

2.1.2 自定义函数

自定义函数和库函数一样,有函数名,返回值类型和函数参数。这些都是我们自己来设计,函数的组成:

ret_type fun_name(para1, * )
{
	statement;//语句项
}
//ret_type 返回类型
//fun_name 函数名
//para1 函数参数
//举例:写一个函数可以找出两个整数中的最大值
//get_max函数的设计
int get_max(int x, int y)
{
	return (x>y)?(x):(y);
}
int main()
{
	int num1 = 10;
	int num2 = 20;
	int max = get_max(num1, num2);
	printf("max = %d\n", max);
	return 0;
}

3、函数的参数

3.1 实际参数(实参)

3.2 形式参数(形参)

//举例2:写一个函数可以交换两个整形变量的内容
//实现成函数,但是不能完成任务
int exchange1(int x, int y)
{//当实参传给形参时候,形参是实参的一份临时拷贝,
	//对形参的修改不会影响实参
	int temp = x;
	x = y;
	y = temp;
}
//正确的版本
int exchange2(int* pa, int* pb)//定义指针,接收地址
{
	int temp = *pa;
	*pa = *pb;
	*pb = temp;
}
int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	exchange1(a, b);//传参是值
	printf("exchange1::a = %d b = %d\n", a, b);//交换前

	exchange2(&a, &b);//传参是地址
	printf("exchange2::a = %d b = %d\n", a, b);//交换后的
	//传入地址,自定义的形参和实参联系更加紧密,能改变地址存储的数值
	//此时,形参的地址与实参的地址是一样的
	return 0;
}

上面代码中, exchange1和 exchange2函数中的参数 x,y,pa,pb 都是形式参数。在main函数中传给 exchange1的 a ,b 和传给 exchange2函数的 &a ,&b是实际参数。

运行结果如下所示,exchange1并没有起到预想的交换数值的作用,exchange2可以。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

通过监视变量发现:

名称意义
a5数值为5
&a0x113f8e4数值a的地址
x5形参x数值为5
&x0x113f800形参x的地址
pa0x113f8e4形参pa数值为a的地址

在这里插入图片描述

这里可以看到 exchange1函数在调用的时候, x , y 拥有自己的空间,同时拥有了和实参一模一样的内容。所以我们可以简单的认为:

形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝。形参x、y的值发生交换,但是不影响实参a、b的值。一般性的只是使用数值大小,利用形参传值就可以了,传值表明,形参和实参的关系肤浅,仅限于表面数值的拷贝。

如果需要对主函数的实参值进行操作,比如交换,此时形参需传地址,功能更为强大。传地址表明,形参和实参的关系更深一步,直接可以通过地址修改实参的数值。

4、函数的调用

4.1 传值调用

函数的形参和实参分别占有不同内存块,对形参的修改不会影响实参。

4.2 传址调用

4.3 练习

4.3.1 判断一个数是不是素数

写一个函数可以判断一个数是不是素数

//返回1 表示是素数
//返回-1 表示不是素数

//写法1  2-n-1 试除法
int  is_sushu(int a)
{//素数就是除1和自身外,不能被其他数整除
	for (int i = 2; i < a-1; i++)
	{//用2-n-1的数一一试除
		if (a%i==0)
		{//若有能除的,直接返回-1,跳出后面的循环了
			return -1;//表明不是素数,
		}
	}//break退出循环会调到这里
	//return返回时直接退出这个函数了,返回到主函数了,级别更高
	return 1;
}

int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	int num = is_sushu(a);
	if (num==1)
	{
		printf("%d: 是素数", a);
	}
	else
	{
		printf("%d:不是素数", a);
	}
	return 0;
}

//写法2  2-sqrt(n) 试除法,速度更快
#include<math.h>
int  is_sushu(int num)
{
	for (int i = 2; i <=sqrt(num); i++)
	{
		if (num%i == 0)
		{
			return -1;
		}
	}
	return 1;
}

int main()
{
	int num = 0;
	for (int num = 100; num < 201; num++)
	{
		if ((is_sushu(num)) == 1)
		{
			printf("%d ", num);
		}
	}
	return 0;
}

4.3.2 判断一年是不是闰年

写一个函数判断一年是不是闰年

//闰年时是4的倍数且不是100的倍数,或者是400的倍数
int  is_run_nian(int y)
{
		if (((num%4 == 0)&& (num%100 != 0))|| (num % 400 == 0))
		{
			return 1;
		}
	//return ((num%4 == 0)&& (num%100 != 0))|| (num % 400 == 0);//简写
		
}
int main()
{
	int num = 0;
	for (int num = 1000; num <= 2000; num++)
	{
		if ((is_run_nian(num)) == 1)
		{
			printf("%d ", num);
		}
	}
	return 0;
}

4.3.3 二分查找

写一个函数,实现一个整形有序数组的二分查找

//找到了就返回下标
//找不到返回-1
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int k = 0;
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int left = 0;//左下标
	int right = sz - 1;//右下标

	scanf("%d", &k);
	while (left<=right)
	{//每次left right mid都要更新
		int mid = left + (right - left) / 2;		   
		if (arr[mid] > k)
		{//寻找的数值在左半边,所以左不动,右边动
			right = mid - 1;
		}
		else if (arr[mid] < k)
		{//寻找的数值在右半边,所以左边动,右不动
			left = mid + 1;
		}
		else 
		{
			printf("找到了:%d ", mid);
			break;
		}
	}
	if (left>right)//循环结束了
	{
		printf("找不到");
	}
	return 0;
}

可以将二分法进行改进,写成独立的函数,让函数功能单一化:

int is_erfen(int arr[],int k, int sz)
{//数组传递参数进来就是数组首元素的地址,并不是整个数组
	//地址的大小是4或8个字节,前面有讲到过的
//x86平台中,地址占4个字节,sizeof(arr)是4, 而不是40了
	//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//sz要在主函数计算,
	int left = 0;
	int right = sz - 1;
	while (left <= right)
	{//每次left right mid都要更新
		int mid = left + (right - left) / 2;
		if (arr[mid] > k)
		{
			right = mid - 1;
		}
		else if (arr[mid] < k)
		{
			left = mid + 1;
		}
		else
		{
			return mid;
		}
	}
	return -1;
}
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int k = 0;
	int i = 0;
	scanf("%d", &k);
	//主函数中  按数组名找到整个数组,求出占用字节是40
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int num = is_erfen(arr, k, sz);

	if (num ==-1)
	{
		printf("找不到"); 
	}
	else
	{
		printf("找到了:%d ", num);
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述

在上面的函数中需要注意,数组的大小必须在主函数中计算,下面代码可说明在主函数中和其他函数中求数组长度的区别:

int erfen(int arr[])
{//数组传递进来,只能是首地址,这个arr数组里只有{1},长度为4
	int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);,//4/4 = 1求出只有1个元素
	printf("erfen求数组大小,sz1:%d\n ", sz1);
}
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };	
	//数组长度为40
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//40/4 = 10 求出数组10个元素
	printf("main中求数组大小,sz:%d\n ", sz);
	erfen(arr);	
	return 0;
}

在这里插入图片描述

按F10进入调试界面,按F11,可观察到:

在这里插入图片描述

由此,可知道,参数里传递数组时,实际传递的数组就是数组的地址,也是数组首元素的地址。数组名传递进来,只能是首地址,这个arr数组里只有首元素{1},长度为4。整个数组是传递不了的。因此,必须在主函数里求取数组的长度。

因为传递的参数是地址,所以erfen中也可以定义指针来接受数组:

//int erfen(int arr[])//接受数组,只能接受一个首元素
int erfen(int* arr)
{//数组传递进来,只能是首地址,这个arr数组里只有{1},长度为4
	int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);,//4/4 = 1求出只有1个元素
	printf("erfen求数组大小,sz1:%d\n ", sz1);
}
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };	
	//数组长度为40
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//40/4 = 10 求出数组10个元素
	printf("main中求数组大小,sz:%d\n ", sz);
	erfen(arr);	
	return 0;
}

运行结果一样

在这里插入图片描述

4.3.4 数值自增增加1

写一个函数用一次这个函数,就会将 num 的值增加1

int add(int* p)
{
	(*p)++;//参数传地址,可以操作实参的值
}
int main()
{
	int a = 10;
	add(&a);//传地址
	printf("%d\n", a);
	add(&a);
	printf("%d\n", a);
	add(&a);
	printf("%d\n", a);
	add(&a);
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

5、函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的,也就是互相调用的。

5.1 嵌套调用

//套娃
void newline()
{
	printf("hehe\n");
}
void threeline()
{
	int i = 0;
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		newline();
	}
}
int main()
{
	threeline();
	newline;
	return 0;
}

5.2 链式访问

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数。

int main()
{
	char arr[20] = "hello";
	int ret = strlen(strcat(arr, "bit"));
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}
int main()
{	
	printf("%d", printf("%d", printf("%d", 43)));//输出4321,
	//前面是打印43 2是返回两个字符(因为4 、3是两个字符)  
	//1是返回1个字符(2是1个字符)

	return 0;
}

输出结果见下图:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

总结

本文主要介绍了函数相关的知识,下一篇接着介绍函数的内容。

到此这篇关于C语言函数超详细讲解上篇的文章就介绍到这了,更多相关C语言 函数内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

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