函数

掌握函数「黑箱」思想：封装、高内聚低耦合、形参实参、值传递 vs 地址传递！

---

一、函数就是黑箱：使用者 vs 设计者

角色	关注点	不需要关心
使用者	函数名、参数、返回值	内部实现
设计者	功能实现、封装、可维护	调用者场景

设计目标：高内聚、低耦合——函数只干一件事，接口简洁。

在C语言中，函数意味着功能模块。一个典型的C语言程序，就是由一个个的功能模块拼接起来的整体。也因为如此，C语言被称为模块化语言。
对于函数的使用者，可以简单地将函数理解为一个黑箱，使用者只管按照规定给黑箱一些输入，就会得到一些输出，而不必理会黑箱内部的运行细节。

---

二、函数定义语法四要素

返回类型 函数名(形参列表)
{
    函数体;
    return 返回值;
}

要素	说明	示例
返回类型	void 表示无返回	int / double / char *
函数名	见名知意，小写+下划线	int max(int x, int y)
形参列表	调用时由实参初始化	(int *buf, int len)
return	立即退出函数	return; 或 return z;

语法汇总：
a.当函数的参数列表为 void 时，表示该函数不需要任何参数。
b.当函数的返回类型为 void 时，表示该函数不返回任何数据。
c.关键字 return 表示退出函数。

• ①若函数头中规定有返回数据类型，则 return 需携带一个类型与之匹配的数据；
• ②若函数头中规定返回类型为 void，则return不需携带参数。

---

三、形参 vs 实参 · 一一对应

概念

• 函数调用中的参数，被称为实参（调用时被实际传递出去的参数），即 arguments
• 函数定义中的参数，被称为形参（只是一个形式并无实际数据出现），即 parameters

实参与形参的关系：

• 实参与形参的类型和数量必须一一对应。
• 形参的值由实参初始化。
• 形参与实参位于不同的内存区域，彼此独立。

内存关系演示

#include <stdio.h>

void demonstrate_params(int param1, int param2)
{
    printf("函数内 - 形参地址:\n");
    printf("&param1 = %p, param1 = %d\n", &param1, param1);
    printf("&param2 = %p, param2 = %d\n", &param2, param2);
}

int main(void)
{
    int arg1 = 10, arg2 = 20;
    
    printf("主函数 - 实参地址:\n");
    printf("&arg1 = %p, arg1 = %d\n", &arg1, arg1);
    printf("&arg2 = %p, arg2 = %d\n", &arg2, arg2);
    
    printf("\n调用函数时:\n");
    demonstrate_params(arg1, arg2);
    
    return 0;
}

---

四、参数传递两种方式

① 值传递（Copy）

void swap_val(int x, int y)
{
    int tmp = x; x = y; y = tmp; // 仅修改副本
}

int main(void)
{
    int a = 1, b = 2;
    swap_val(a, b);   // a,b 保持原值
}

② 地址传递（Pointer）

void swap_addr(int *x, int *y)
{
    int tmp = *x; *x = *y; *y = tmp; // 通过地址改原件
}

int main(void)
{
    int a = 1, b = 2;
    swap_addr(&a, &b); // a,b 被成功交换
}

场景	推荐方式	原因
只读大结构体	const struct *p	避免大拷贝
需要修改实参	地址传递	直接操作原件
简单只读标量	值传递	简洁安全