函数是C语言尤为重要的知识点，再嵌入式的学习过程中，对51和32的单片机的学习是重中之重。
一、函数的基本概念
1.介绍
函数是一种可重复使用的代码块，用于执行特定的任务或操作。
函数允许我们将代码逻辑组织成独立的单元，从而提高了代码的可读性、可维护性和重用性。
一个C程序可以由一个或多个源文件构成（C文件扩展名是“.c”），一个源文件是一个编译单位。一个源文件可以由若干个函数构成，函数之间可以相互调用。也就是说，函数是C程序基本的组成单位。
2.作用
- 封装功能，将一个完整的功能封装成函数，提高代码的结构化和复用性。
- 代码模块化，将程序按照功能拆分成若干模块单元,有助于降低复杂度。
- 增强可维护性，如果需要修改某项功能，只需要调整对应的函数代码。
- 隔离细节，通过函数调用可以隐藏实现细节，只关心输入输出。
3.分类
C语言中，从使用的角度，函数可以分类两类。
- 库函数，也称为标准函数，是由C系统提供的，用户不必自己定义，可直接使用它们，使用库函数，必须包含 #include 对应的头文件。
- 自定义函数，解决具体需求而自己定义的函数，需先定义再使用。
二、基本语法
1.结构
返回类型 函数名（参数列表）
{
函数体语句1;
函数体语句2;
… 函数体语句n;
return 返回值;
}
2.代码演示
#include <stdio.h>
// 声明函数
void func()
{
printf("hello func\n");
}
// 实现两个数字相减
int minus(int m, int n)
{
return m - n;
}
// 取两个数字中的最大值
int max(int a, int b)
{
int c;
c = a > b ? a : b;
return c;
}
// 主函数
int main()
{
return 0;
}3.函数不能嵌套
C程序中的所有函数都是互相独立的，一个函数并不从属于另一个函数，即函数不能嵌套声明。
//错误演示
int func1(int a,int b) //第1个函数的定义
{
...
int func2(int c,int d) //第2个函数的定义
{
...
}
...
}
有些编译器的扩展允许函数嵌套声明，但这不是C标准的一部分，代码的可移植性可能会受到影响，强烈不建议。
三、调用函数
函数名后面加上圆括号即是函数的调用，参数写在小括号中，函数每调用一次，函数体语句都会执行一遍。
如果把参数当成是原汁原味的水果，那函数体就是把水果加工成果汁的榨汁机，返回值就是最终的果汁。
#include <stdio.h>
int max(int a,int b)
{
return a>b?a:b;
}
int main()
{
//调用函数
printf("%d",max(10,19));
return 0;
}
四、函数的返回值
函数调用后数能得到一个确定的值，这就是函数的返回值，返回值常常是一个计算的结果，或是用来作为判断函数执行状态的标记。
函数返回值分为以下三种情况：
- 无返回值类型：针对函数无返回值或明确不需返回值的情况，使用void（即空类型）表示。
- 有返回值类型：指明具体的类型，比如，int、float、char等。需要在函数体内与return语句搭配使用。
- 如果返回值类型不是void，但函数中没有return语句，则函数会返回一个不确定的值。
#include <stdio.h>
// 无返回值
void fun01()
{
printf("fun01\n");
}
// 有明确的返回值
double fun02()
{
return 3.14;
}
// 函数返回一个不确定的值
int fun03()
{
10 + 20;
}
// 返回类型与return的值类型不一致，可能造成精度损失
int fun04()
{
return 20.89;
}
int main()
{
fun01();
printf("%f \n", fun02());
printf("%d \n", fun03()); // 返回一个不确定的值
printf("%d \n", fun04()); // 返回值有精度损失
return 0;
}输出结果：
fun01
3.140000
10
20
五、函数的参数
函数的参数分为形参与实参：
- 形参：在定义函数时，函数名后面括号()中声明的变量称为形式参数，简称形参。
- 实参： 在调用函数时，函数名后面括号()中的使用的常量、变量、表达式称为实际参数，简称实参。
注意：实参的数量要与形参的数量一致，否则报错。
六、主函数
1.主函数的作用
主函数是程序的入口函数，即所有的程序一定要包含一个主函数，程序总是从这个函数开始执行，如果没有该函数，程序就无法启动。主函数中可以调用其它函数，但其它函数不能反过来调用主函数，主函数也不能调用自己。
2.主函数的返回值
C语言约定，主函数返回值0表示运行成功，如果返回其它非零整数，就表示运行失败。默认情况下，如果主函数里面省略return 0 这一行，编译器会自动加上，即 main() 的默认返回值为0。但是为了保持统一的代码风格，不建议省略。
3.主函数的参数
主函数的声明中可以带有两个参数，格式如下：
int main(int argc, char *argv[])
{
// 函数体
}
其中，形参argc，全称是argument count，表示传给程序的参数个数，其值至少是1；而argv，全称是argument value，argv[]是一个指针数组（12.3.2小节会具体讲解），我们可以暂时将 argv 理解为是一个数组，数组的每个元素都是字符串。
这种方式可以通过命令行的方式执行源代码，并接收指定的字符串传给参数argv。
我们创建一个名为 demo.c 的源文件，代码如下：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("argc = %d\n", argc);
// 函数体
for (int i = 0; i < argc; i++)
{
printf("%s\n", argv[i]);
}
return 0;
}
七、函数原型
默认情况下，函数必须先声明，后使用。由于程序总是先运行main() 函数，导致所有其它函数都必须在main() 函数之前声明。
如果想将函数声明写在后面，可以在程序开头处给出函数原型。函数原型，就是提前告诉编译器，每个函数的返回类型和参数类型。其它信息都不需要，也不用包括函数体，具体的函数实现可以后面再补上。
#include <stdio.h>
// 使用函数原型进行声明
int fun(int);//可以不能定义确定的变量
// 主函数
int main()
{
printf("%d\n", twice(100));
return 0;
}
// 函数定义
int fun(int num)
{
return 2 * num;
}结果：200
八、作用域
1.概念
作用域用于确定在代码中某个标识符（如变量、标识符常量、数组等）的可见性和访问范围，它决定了在程序的哪些部分可以引用或访问该标识符。
作用域可以分为全局作用域、局部作用域、块级作用域。
同一个作用域中不能声明同名的标识符。
2.全局作用域
在函数和代码块（分支语句、循环语句等）以外定义的变量、标识符常量、数组等具有全局作用域，在程序的任何地方都可以被访问，通常称它们为全局变量、全局常量、全局数组等。
3.局部作用域
在函数内定义的变量、标识符常量、数组等具有局部作用域，只有在该函数内部才能被访问，通常称它们为局部变量、局部常量、局部数组等。需要注意的是，函数的形参也是局部变量。
4.块级作用域
块级作用域是C99标准引入的概念，在代码块（分支语句、循环语句等）中定义的变量、标识符常量、数组等具有块级作用域，只有在该代码块内部才能被访问，代码块通常具有花括号 {} 结构。
这些被称为块级变量、块级常量、块级数组等，同时也可以被称为局部变量、局部常量、局部数组，且与函数中的局部变量、局部常量、局部数组具有相同的特性。
九、课后练习题
1.定义函数，实现求两个double数字的最大值，并返回。
#include <stdio.h>
double max(double a,double b)
{
return a>b?a:b;
}
int main()
{
double a1,b2;
//输入浮点数
scanf("%lf",&a1);
scanf("%lf",&b2);
//调用函数
printf("%lf",max(a1,b2));
return 0;
}
2.定义函数，求出三个int 类型数的和，并返回。
#include <stdio.h>
//定义函数
int sum(int a,int b,int c)
{
return a+b+c;
}
int main()
{
int num1,num2,num3;
//输入
scanf("%d",&num1);
scanf("%d",&num2);
scanf("%d",&num3);
//调用函数
printf("%d",sum(num1,num2,num3));
return 0;
}
3.定义函数，判断一个数字是否是质数。
#include <stdio.h>
int fun(int a)
{
int count=2;
for(int i=2;i<a;i++)//输入比这个数小的所有整数，除了1和它本身。
{
if(a%i==0)
{
count++;//只要有多余的整除因数，就可以终止
break;
}
}
if(count==2)//符合条件的返回1
{
return 1;
}
}
int main()
{
int num1;
//输入
scanf("%d",&num1);
//调用函数
if(fun(num1)==1)
{
printf("%d是质数",num1);
}else{
printf("%d不是质数",num1);
}
return 0;
}
4.函数可以没有返回值案例，编写一个函数，从终端输入一个整数打印出对应的金字塔，函数可以传入金字塔层数。
#include<stdio.h>
//函数可以没有返回值案例，编写一个函数,从终端输入一个整数(层)打印出对应的金子塔。
//层数n是通过形参传入
void Star(int n) {
int i,j,k;
for(i = 1; i <= n; i++) {//控制层
//输出空格, 使用 k 控制空格的循环
for (k=1; k <= n - i; k++) {
printf(" ");
}
for(j = 1; j <= 2 * i - 1; j++) {
if(j == 1 || j == 2 * i - 1 || i == n) {
printf("*");
} else {
printf(" ");
}
}
printf("\n");
}
}
int main(){
int a;
printf("请打印金字塔层数:");
scanf("%d",&a);
Star(a);
}
