C语言 - 函数
C 函数
函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。
您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。
函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。
C 标准库提供了大量的程序可以调用的内置函数。例如，函数 strcat() 用来连接两个字符串，函数 memcpy() 用来复制内存到另一个位置。
函数还有很多叫法，比如方法、子例程或程序，等等。
1. 定义函数
C 语言中的函数定义的一般形式如下：
return_type function_name( parameter list )
{
body of the function
}在 C 语言中，函数由一个函数头和一个函数主体组成。下面列出一个函数的所有组成部分：
- 返回类型：一个函数可以返回一个值。return_type 是函数返回的值的数据类型。有些函数执行所需的操作而不返回值，在这种情况下，return_type 是关键字 void。
- 函数名称：这是函数的实际名称。函数名和参数列表一起构成了函数签名。
- 参数：参数就像是占位符。当函数被调用时，您向参数传递一个值，这个值被称为实际参数。参数列表包括函数参数的类型、顺序、数量。参数是可选的，也就是说，函数可能不包含参数。
- 函数主体：函数主体包含一组定义函数执行任务的语句。
实例：
以下是 max() 函数的源代码。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：
/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
/* 局部变量声明 */
int result;
if (num1 > num2) {
result = num1;
} else {
result = num2;
}
return result;
}
2. 函数声明
函数声明会告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。
函数声明包括以下几个部分：
return_type function_name( parameter list );针对上面定义的函数 max()，以下是函数声明：
int max(int num1, int num2);在函数声明中，参数的名称并不重要，只有参数的类型是必需的，因此下面也是有效的声明：
int max(int, int);当您在一个源文件中定义函数且在另一个文件中调用函数时，函数声明是必需的。在这种情况下，您应该在调用函数的文件顶部声明函数。
3. 调用函数
创建 C 函数时，会定义函数做什么，然后通过调用函数来完成已定义的任务。
当程序调用函数时，程序控制权会转移给被调用的函数。被调用的函数执行已定义的任务，当函数的返回语句被执行时，或到达函数的结束括号时，会把程序控制权交还给主程序。
调用函数时，传递所需参数，如果函数返回一个值，则可以存储返回值。例如：
实例：
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
int max(int num1, int num2);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
int ret;
/* 调用函数来获取最大值 */
ret = max(a, b);
printf( "Max value is : %d\n", ret );
return 0;
}
/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
int max(int num1, int num2)
{
/* 局部变量声明 */
int result;
if (num1 > num2)
result = num1;
else
result = num2;
return result;
}把 max() 函数和 main() 函数放一块，编译源代码。当运行最后的可执行文件时，会产生下列结果：
Max value is : 200
4. 函数参数
如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
当调用函数时，有两种向函数传递参数的方式：
| 调用类型 | 描述 |
|---|---|
| 传值调用 | 该方法把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。 |
| 引用调用 | 通过指针传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。 |
默认情况下，C 使用传值调用来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不能改变用于调用函数的实际参数。
（1）传值方式调用函数
向函数传递参数的传值调用方法，把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数不会影响实际参数。
默认情况下，C 语言使用传值调用方法来传递参数。一般来说，这意味着函数内的代码不会改变用于调用函数的实际参数。函数 swap() 定义如下：
/* 函数定义 */
void swap(int x, int y)
{
int temp;
temp = x; /* 保存 x 的值 */
x = y; /* 把 y 赋值给 x */
y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */
return;
}现在，让我们通过传递实际参数来调用函数 swap()：
实例：
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void swap(int x, int y);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
printf("交换前，a 的值： %d\n", a );
printf("交换前，b 的值： %d\n", b );
/* 调用函数来交换值 */
swap(a, b);
printf("交换后，a 的值： %d\n", a );
printf("交换后，b 的值： %d\n", b );
return 0;
}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 100
交换后，b 的值： 200上面的实例表明了，虽然在函数内改变了 a 和 b 的值，但是实际上 a 和 b 的值没有发生变化。
（2）引用方式调用函数
通过引用传递方式，形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作。
传递指针可以让多个函数访问指针所引用的对象，而不用把对象声明为全局可访问。
/* 函数定义 */
void swap(int *x, int *y)
{
int temp;
temp = *x; /* 保存地址 x 的值 */
*x = *y; /* 把 y 赋值给 x */
*y = temp; /* 把 temp 赋值给 y */
return;
}如需了解 C 中指针的更多细节，请访问 C - 指针 章节。
现在，让我们通过引用传值来调用函数 swap()：
实例：
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
void swap(int *x, int *y);
int main ()
{
/* 局部变量定义 */
int a = 100;
int b = 200;
printf("交换前，a 的值： %d\n", a );
printf("交换前，b 的值： %d\n", b );
/* 调用函数来交换值
* &a 表示指向 a 的指针，即变量 a 的地址
* &b 表示指向 b 的指针，即变量 b 的地址
*/
swap(&a, &b);
printf("交换后，a 的值： %d\n", a );
printf("交换后，b 的值： %d\n", b );
return 0;
}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 200
交换后，b 的值： 100上面的实例表明了，与传值调用不同，引用调用在函数内改变了 a 和 b 的值，实际上也改变了函数外 a 和 b 的值。
5. 函数返回值
规则：
除局部变量的内存地址不能作为函数的返回值外，其他类型的局部变量都能作为函数的返回值。
我总结出下面这些规则：
int、char等数据类型的局部变量可以作为函数返回值。- 在函数中声明的指针可以作为函数返回值。指针可以是执行
int等数据类型的指针，也可以是指向结构体的指针。 - 在函数中声明的结构体也可以作为函数返回值。
- 在函数中声明的数组不能作为函数返回值。
- 函数中的局部变量的内存地址不能作为函数返回值。
示例代码：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct person
{
int age;
char name[20];
};
//int类型局部变量
int func2()
{
int a = 54;
return a;
}
//指针类型局部变量
int *func()
{
int *a = (int*)malloc(sizeof(int));
*a = 54;
return a;
}
struct person *func6()
{
struct person *p1 = (person*)malloc(sizeof(struct person));
//struct person *p1;
//*p1 = {2};
p1->age = 18;
strcpy(p1->name, "Jim");
return p1;
}
//结构体局部变量
struct person func5()
{
struct person p1 = { 20, "Jim" };
return p1;
}
//数组局部变量
int *func4()
{
int a[2] = { 55, 66 };
// warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]
return a;
}
//局部变量的内存地址
int *func3()
{
int a = 54;
// warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]
return &a;
}
int main()
{
int *t = func();
printf("t = %d\n", *t);
int t2 = func2();
printf("t2 = %d\n", t2);
int *t3 = func3();
printf("t3 = %p\n", t3);
int *t4 = func4();
printf("t4 = %p\n", t4);
struct person p1 = func5();
printf("p1.age = %d, p1.name = %s\n", p1.age, p1.name);
struct person *p2 = func6();
printf("p2->age = %d, p2->name = %s\n", p2->age, p2->name);
system("pause");
return 0;
}执行结果是：
t3、t4的值是(nil)，说明局部变量的内存地址和数组类型的局部变量并不能作为函数返回值。
原因：
为什么会这样？
内存地址和数组：
局部变量的内存地址指向的是函数栈中的一个元素A，当函数执行结束后，函数的栈会被清空。无论在A中存储了什么数据，当函数执行结束后，A中的数据都不存在了。虽然仍然可以用A的内存地址访问A内存，但是A中的数据没有了。
所以，在函数执行完后，再访问函数栈，是没有任何意义的。
数组类型的局部变量作为返回值，实质也是“局部变量的内存地址作为返回值”的变种。在函数f4中，返回数据是a。a是数组名，同时也是数组的内存地址，即，是一个局部变量的内存地址。
浙公网安备 33010602011771号