C语言入门之函数

• 为什么要用函数
• 问题：

1. 如果程序的功能比较多，规模比较大，把所有代码都写在main函数中，就会使主函数变得庞杂、头绪不清，阅读和维护变得困难
2. 有时程序中要多次实现某一功能，就需要多次重复编写实现此功能的程序代码，这使程序冗长，不精炼

• 解决的方法：用模块化程序设计的思路

1. 采用“组装”的办法简化程序设计的过程
2. 事先编好一批实现各种不同功能的函数
3. 把它们保存在函数库中，需要时直接用
4. 函数就是功能
5. 每一个函数用来实现一个特定的功能
6. 函数的名字应反映其代表的功能
7. 在设计一个较大的程序时，往往把它分为若干个程序模块，每一个模块包括一个或多个函数，每个函数实现一个特定的功能
8. Ｃ程序可由一个主函数和若干个其他函数构成
9. 主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用
10. 同一个函数可以被一个或多个函数调用任意多次

例7.1 输出以下的结果，用函数调用实现。

       ******************

            How do you do!

              ******************

解题思路：

1. 在输出的文字上下分别有一行“*”号，显然不必重复写这段代码，用一个函数print_star来实现输出一行“*”号的功能。
2. 再写一个print_message函数来输出中间一行文字信息
3. 用主函数分别调用这两个函数

#include 
void print_star();          
void print_message();  
int main()
{
   print_star();  
   print_message();   
   print_star();           
   return 0;
}

void print_star()
{  
     printf(“******************\n”); 
}

void print_message() 
{  
    printf(“  How do you do!\n”);  
}

• 为什么要定义函数

1. C语言要求，在程序中用到的所有函数，必须“先定义，后使用”
2. 指定函数名字、函数返回值类型、函数实现的功能以及参数的个数与类型，将这些信息通知编译系统。

• 定义函数的方法

2.定义有参函数

定义有参函数的一般形式为:

类型名 函数名（形式参数表列）

｛

      函数体

 ｝

3. 定义空函数

定义空函数的一般形式为:

类型名 函数名（  ）

｛          ｝

先用空函数占一个位置，以后逐步扩充

好处：程序结构清楚，可读性好，以后扩充新功能方便，对程序结构影响不大

• 函数调用的形式

1. 函数调用的一般形式为：

         函数名（实参表列）

1. 如果是调用无参函数，则“实参表列”可以没有，但括号不能省略
2. 如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开

按函数调用在程序中出现的形式和位置来分，可以有以下3种函数调用方式： 

1. 函数调用语句

 把函数调用单独作为一个语句

    如printf_star()；

这时不要求函数带回值，只要求函数完成一定的操作

     ２. 函数表达式

函数调用出现在另一个表达式中

   如c=max(a,b);

这时要求函数带回一个确定的值以参加表达式的运算

     3.函数参数

函数调用作为另一函数调用时的实参

     如m＝max(a,max(b,c));

其中max(b,c)是一次函数调用，它的值作为max另一次调用的实参

• 函数调用时的数据传递

1.形式参数和实际参数

• 在调用有参函数时，主调函数和被调用函数之间有数据传递关系
• 定义函数时函数名后面的变量名称为“形式参数”（简称“形参”）
• 调用一个函数时，函数名后面参数称为“实际参数”（简称“实参”）
•  实际参数可以是常量、变量或表达式

     2. 实参和形参间的数据传递

• 在调用函数过程中，系统会把实参的值传递给被调用函数的形参
• 或者说，形参从实参得到一个值
• 该值在函数调用期间有效，可以参加被调函数中的运算

 例7.2 输入两个整数，要求输出其中值较大者。要求用函数来找到大数。

解题思路：

(1)函数名应是见名知意，今定名为max

(2) 由于给定的两个数是整数，返回主调函数的值（即较大数）应该是整型

                 (3)max函数应当有两个参数，以便从主函数接收两个整数，因此参数的类型应当是整

先编写max函数：

int max(int x,int y)
{     
    int z; 
    z=x>y?x:y;     
    return z; 
}  

• 函数的返回值

通常，希望通过函数调用使主调函数能得到一个确定的值，这就是函数值(函数的返回值)

(1)函数的返回值是通过函数中的return语句获得。

         一个函数中可以有一个以上的return语句，执行到哪一个return语句，哪一个就起作用

(2) 函数值的类型。应当在定义函数时指定函数值的类型

1.       在定义函数时指定的函数类型一般应该和return语句中的表达式类型一致
2.      如果函数值的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数类型为准

• 对被调用函数的声明和函数原型

例7.4 输入两个实数，用一个函数求出它们之和。

解题思路：用add函数实现。首先要定义add函数，它为float型，它应有两个参数，也应为float型。特别要注意的是：要对add函数进行声明。

1. 分别编写add函数和main函数，它们组成一个源程序文件
2. main函数的位置在add函数之前
3. 在main函数中对add函数进行声明

函数原型的一般形式有两种：

如  float add(float x, float y);

     float add(float, float);

原型说明可以放在文件的开头，这时所有函数都可以使用此函数

• 函数的嵌套调用

1. Ｃ语言的函数定义是互相平行、独立的
2. 即函数不能嵌套定义
3. 但可以嵌套调用函数
4. 即调用一个函数的过程中，又可以调用另一个函数
5. 一个函不能调用主函数main,主函数由系统调用。

• 函数的递归调用

1. 在调用一个函数的过程中又出现直接或间接地调用该函数本身，称为函数的递归调用。
2. Ｃ语言的特点之一就在于允许函数的递归调用。

例7.6 有5个学生坐在一起

1. 问第5个学生多少岁？他说比第4个学生大2岁
2. 问第4个学生岁数，他说比第3个学生大2岁
3. 问第3个学生，又说比第2个学生大2岁
4. 问第2个学生，说比第1个学生大2岁
5. 最后问第1个学生，他说是10岁
6. 请问第5个学生多大?

解题思路：

1. 要求第５个年龄，就必须先知道第４个年龄
2. 要求第４个年龄必须先知道第３个年龄
3. 第３个年龄又取决于第２个年龄
4. 第２个年龄取决于第１个年龄
5. 每个学生年龄都比其前１个学生的年龄大２

编写代码如下

#include 
int age(int n);
int main()
{ 
   printf("NO.5,age:%d\n",age(5)); 
   return 0;
}  

int age(int n)     
{ 
    int c;                
   if(n==1)   //递归结束条件
     c=10;    
   else    
     c=age(n-1)+2; //递归调用
   return(c); 
}

• 数组元素作函数实参

例7.9 输入2个数，要求用数组接收输入值，传数组元素的方式计算最大值

解题思路：

1. 定义数组a，用来存放2个数
2. 设计函数max，用来求两个数中的大者
3. 在主函数中调用max函数，将最大的值打印出来

• 数组名作函数参数

1. 除了可以用数组元素作为函数参数外，还可以用数组名作函数参数(包括实参和形参)
2. 用数组元素作实参时，向形参变量传递的是数组元素的值
3. 用数组名作函数实参时，向形参 传递的是数组首元素的地址
4. 将例7.9改成传数组名的方式计算最大值

• 多维数组名作函数参数

例: 有一个３×４的矩阵，求所有元素中的最大值。

解题思路：先使变量max的初值等于矩阵中第一个元素的值，然后将矩阵中各个元素的值与max相比，每次比较后都把“大者”存放在max中，全部元素比较完后，max 的值就是所有元素的最大值。