3.函数
3.1 函数的概念
函数是c语言的功能单位，实现一个功能可以封装一个函数实现。
定义一个函数的时候需要一切以功能为目的，根据功能去定义函数的参数和返回值。
3.2 函数的分类
3.2.1 从定义角度分类
- 库函数（c库实现）
- 自定义函数（程序员自定义函数）
- 系统调用（操作系统实现的函数）
3.2.2 从参数的角度分类
-
有参函数
函数是有形参的，可以是一个，也可以是多个，参数的类型完全取决于函数的需要
int fn(int a,float b,double c){ } -
无参函数
函数没有参数，在形参列表的位置写个void，或者什么都不写
int fn(void){ } // 或者 int fn(){ } -
从返回值角度分类
-
带返回值的函数
在定义函数的时候，必须带着返回值的类型；在函数体内部，必须有return；
如果没有返回值类型，默认返回整型。
-
没有返回值的函数
在函数定义的时候，函数名字前面加上void，在函数返回的时候不需要写ruturn;
-
3.3 函数的定义
返回值类型 函数名(形参列表){
函数体
}
注意：
- 函数名是标识符，需要满足标识符的命名规则
- 形参可以用，也可以没有，但是即使没有，函数名字后面必须加上括号
- 函数体上下位置必须有大括号
- 形参必须带类型
- 如果要返回函数执行的结果，也就是返回值，则return后面跟的变量值或者值，必须与函数名左边的返回值类型一致
#include <stdio.h>
int main(){
printf("hello world");
return 0;
}
3.4 函数的声明
-
概念
对已经定义的函数进行说明
-
为什么要声明？
有些情况下，如果不对函数进行声明，编译器在编译的时候，可能不认识这个函数
因为编译器在编译的c程序的时候，是从上往下编译的。
-
声明的方法
1.主调函数和被调函数在同一个c文件中的时候
-
被调函数在主调函数之上，就不需要声明；
-
被调函数在主调函数之下，就需要声明。
#include <stdio.h> // 被调函数在主函数的下方 // 声明函数 int myfun(); int main(){ myfun(); } // 定义函数 int myfun(){ printf("hello world!"); return 0; }2.主调函数和被调函数不在同一个c文件中的时候
- 直接声明法
将被调用的函数第一行拷贝过去，后面加上分号，前面加上extern
- 间接声明法
将函数声明放在头文件中，.c程序包含这个头文件即可
-
3.5 函数的调用
函数的调用方法
- 带返回值： 变量 = 函数名(实参列表)
- 不带返回值：函数名(实参列表)
#include <stdio.h>
// a,b为形式参数
func(int a, int b)
{
printf("两数之和为： %d", a + b);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
/* code */
int c = 1, d = 10;
// c,d为实参
func(c, d);
}
输出结果：
两数之和为： 11
3.6 函数总结
在定义函数的时候，关于函数的参数和返回值是什么情况，完全取决于函数的功能。
当编写函数的时候，不要一开始就想着如何传参和返回值应该是什么。而是在编写代码的途中，发现需要使用某些值，此时发现这些参数不存在，就需要使用传参了。
当函数编写完成后，考虑需要将返回值给其他函数进行使用，此时需要考虑返回值。
使用函数的优势
- 定义一次，可以多次调用，减少代码的冗余度
- 代码模块化，方便调试和调用，且阅读修改方便
3.7变量的存储类别
3.7.1 内存的分区
-
内存：物理内存和虚拟内存
物理内存：实实在在的存储设备
虚拟内存：操作系统虚拟出来的内存
操作系统会在物理内存和虚拟内存之间做映射，在32位系统下，每个进程的寻址范围是4G，
0x00000000 ~ 0xffffffff在写应用程序的时候，能够看到的都是虚拟内存。
在32位系统中，虚拟内存被分为两个部分：3G的用户空间 + 1G的内核空间。
其中，用户空间是当前进程私有的，而内核空间是所有进程共有的。
-
在运行程序的时候，操作系统会将虚拟内存进行分区
堆：在动态申请内存的时候，在堆里开辟空间
栈：主要存放局部变量
静态全局区：
-
未初始化的静态全局区：
静态变量（定义变量的时候，加上static修饰）
全局变量，没有初始化的，存储在该区
-
初始化的静态全局区
全局变量、静态变量，赋初始值的存放在该区
代码区：存放代码
文字常量区：存放常量
-
3.7.2 普通全局变量
概念：在函数外部定义的变量
int num = 100;
int main(){
return 0;
}
作用范围：
- 全局变量的作用范围是程序所有的地方
- 使用之前需要声明，声明方法
extern int num - 声明的时候不要赋值
- 如果不赋初始值，默认为0
#include <stdio.h>
int num=666;
int main()
{
printf("num = %d", num);
return 0;
}
输出结果
num = 666
3.7.3 静态全局变量
概念：定义全局变量的时候使用static修饰
范围： 只能在它定义的.c文件中使用。
生命周期：在程序的整个运行过程中一直存在
#include <stdio.h>
static int num;
int main(){
printf("num = %d\n", num);
num++;
printf("num = %d", num);
return 0;
}
输出结果：
num = 0
num = 1
3.7.4 普通局部变量
概念：在函数内部定义的，或者符合语句中定义的变量
int main(){
int num; // 普通局部变量，不进行初始化，其值是随机值
}
作用范围：在函数定义的变量，只能在函数内部使用；在复合语句中定义的变量，只能在复合语句中有效；
生命周期：在函数调用前，局部变量不占用空间；调用函数时，才开始为局部变量开辟空间；函数结束时，局部变量空间释放。
#include <stdio.h>
int myfun(){
int num = 100;
printf("num = %d\n", num);
return 0;
}
int main(){
myfun();
return 0;
}
输出结果
num = 100
3.7.5 静态局部变量
概念：定义局部变量的时候，前面加上static修饰
作用范围：在它定义函数或者符合语句中有效
生命周期：第一次调用函数的时候，开辟空间赋值；函数结束后，不释放；以后在调用函数的时候，就不再开辟空间或者赋初始值，而是直接使用以前的那个变量
#include <stdio.h>
int myfun()
{
static int num; // 静态局部变量,不赋初始值，即为0
printf("num = %d\n", num++); // 存储空间不变，而且只初始化一次，函数结束，空间不释放
return 0;
}
int main()
{
myfun();
myfun();
myfun();
return 0;
}
输出结果
num = 0
num = 1
num = 2
| 类型 | 不赋初始值时的值为 |
|---|---|
| 普通局部变量 | 随机值 |
| 静态局部变量 | 0 |
| 普通全局变量 | 0 |
| 静态全局变量 | 0 |
3.7.6 外部函数
普通函数即为外部函数，函数可以在程序的任意一个文件中调用。
在分文件编程中，只需要将函数的实现过程写在指定的.c文件中，然后将其声明写在指定的.h文件中，其他文件只要包含这个头文件，都可以使用这个外部函数。
3.7.7 内部函数
内部函数也称为静态函数，返回值类型前面加上static修饰。
作用范围：内部函数只能在定义其函数的.c文件中使用
外部函数与内部函数的区别：外部函数可以在任意地方使用，内部函数仅能在所定义的.c文件中使用
注意：
- 在同一作用范围内，不允许变量重名
- 作用范围不同可以重名
- 局部范围内，重名的全局变量不起作用（就近原则）
int num = 100;
int main(){
int num = 999;
// 这个函数中使用num，会取num =999;
return 0;
}
// 在这个区域使用num，会取num = 100；