C语言编程—函数的介绍

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。

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。

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; 
}

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。

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：

#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

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：

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。

函数参数传递常用的三种方式

示例程序均以交换两个整数为例。

1. 值传递

#include <stdio.h>

void swap(int x, int y);
void swap(int x, int y)
{
    int temp;
    temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main( int argc, char *argv[] )
{
    int a = 5;
    int b = 10;
    swap(a, b); //调用交换函数
    printf("交换结果为 a = %d, b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

由于值传递是单向传递，传递过程中只是改变了形参的数值，并未改变实参的数值，因此并不会改变a和b原有的值。

2. 指针传递

#include <stdio.h>

void swap(int *x, int *y);
void swap(int *x, int *y)
{
    int temp;
    temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

int main( int argc, char *argv[] )
{
    int a = 5;
    int b = 10;
    swap(&a, &b); //调用交换函数
    printf("交换结果为 a = %d, b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

指针传递过程中，将a和b的地址分别传递给了x和y，在函数体内部改变了a、b所在地址的值，即交换了a、b的数值。

3. 引用传递

#include <stdio.h>

void swap(int &x, int &y);
void swap(int &x, int &y)
{
    int temp;
    temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main( int argc, char *argv[] )
{
    int a = 5;
    int b = 10;
    swap(a, b); //调用交换函数
    printf("交换结果为 a = %d, b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

引用传递中，在调用swap(a, b);时函数会用a、b分别代替x、y，即x、y分别引用了a、b变量，这样函数体中实际参与运算的其实就是实参a、b本身，因此也能达到交换数值的目的。

注：严格来说，C语言中是没有引用传递，这是C++中语言特性，因此在.c文件中使用引用传递会导致程序编译出错。