第四章 函數(shù) 4.1函數(shù)的概念

函數(shù)是C語(yǔ)言的功能單位，實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能可以封裝一個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，定義函數(shù)的時(shí)候一切以功能為目的，根據(jù)功能去定函數(shù)的參數(shù)和返回值。

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封裝的目的是為了方便函數(shù)的復(fù)用，只需要在使用某個(gè)功能的時(shí)候調(diào)用該函數(shù)即可；也是為了程序的模塊化，方便閱讀，方便調(diào)試。

4.2函數(shù)的分類(lèi) 4.2.1從定義角度分類(lèi)（即函數(shù)是誰(shuí)實(shí)現(xiàn)的）

（1）庫(kù)函數(shù)：C庫(kù)實(shí)現(xiàn)的；

（2）自定義函數(shù)：程序員自己實(shí)現(xiàn)的函數(shù)；

（3）系統(tǒng)調(diào)用：操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的函數(shù)。

4.2.2從參數(shù)角度分類(lèi)

（1）有參函數(shù)

函數(shù)有形參，參數(shù)的數(shù)量、類(lèi)型等完全取決于函數(shù)的功能，依需要實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)確定。

int max(int x,int y)

{

}

int fun(int x,float y,double z)

{

}

（2）無(wú)參函數(shù)

函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，在形參出可寫(xiě)void，也可以不寫(xiě)

int fun()

{

}

int fun(void)

{

}

4.3.3從返回值角度分類(lèi)

（1）帶返回值的函數(shù)

在定義函數(shù)的時(shí)候必須帶著返回值類(lèi)型，函數(shù)體中必須有return，如果沒(méi)有返回值類(lèi)型，默認(rèn)返回整形。

char fun()//定義了一個(gè)返回字符數(shù)據(jù)的函數(shù)

{

char b = 'a';

return b;

}

fun()//沒(méi)有定義返回值的類(lèi)型，默認(rèn)返回整形。

{

return 1;

}

（2）沒(méi)有返回值的函數(shù)

定義函數(shù)時(shí)函數(shù)名前面加上void

void fun(形參表)

{

return;

}

沒(méi)有返回值，不需要return。若需要使用return結(jié)束函數(shù)的調(diào)用，可用return;即可

#includeint max(int x, int y)//函數(shù)max的返回值是int類(lèi)型，有兩個(gè)形參x，y，函數(shù)的作用是求兩個(gè)數(shù)的大值

{

int z;

if (x >y)

{

z = x;

}

else

{

z = y;

}

return z;

}


void help(void)//前面一個(gè)void表示沒(méi)有返回值，后面一個(gè)void表示沒(méi)有形參

{

printf("****************\n");

printf("幫助信息********\n");

printf("****************\n");

}


int main()

{

int num;

num = max(5, 10);  //調(diào)用max函數(shù)，求5 和 10兩個(gè)數(shù)的大值

help(); //調(diào)用help函數(shù)，help是無(wú)參函數(shù)，不需要傳參

printf("%d", num);

return 0;

}

運(yùn)行的結(jié)果是：

****************

幫助信息********

****************

10

4.3函數(shù)的定義

返回值類(lèi)型 函數(shù)名字（形參列表）

{//函數(shù)體，實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能

}

函數(shù)名字應(yīng)見(jiàn)名知意，簡(jiǎn)潔易懂，符號(hào)C語(yǔ)言命名規(guī)則，不能重名。

形參必須定義類(lèi)型，多個(gè)形參用逗號(hào),分隔。

函數(shù)的定義不能嵌套，不能在一個(gè)函數(shù)體內(nèi)定義另一個(gè)函數(shù)，即每個(gè)函數(shù)都是平行的。

void fun1()

{

void fun2()

{

}

}

報(bào)錯(cuò)：C2601 本地函數(shù)定義是非法的。

void fun1()

{

}

void fun2()

{

}

這樣的定義是正確的。

4.4函數(shù)的聲明

1、概念：對(duì)已經(jīng)定義的函數(shù)進(jìn)行說(shuō)明，可以聲明多次

2、為什么要聲明：編譯器在編譯C程序時(shí)是從上往下編譯的，在編譯到調(diào)用的函數(shù)時(shí)編譯器可能不認(rèn)識(shí)這個(gè)函數(shù)，所以需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行聲明。

3、什么時(shí)候要聲明

（1）主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)在同一個(gè).c文件中時(shí)

a.被調(diào)函數(shù)再上，主調(diào)函數(shù)在下（不需要聲明）

void fun(void)

{

printf("hello world\n");

}

int main()

{

fun();

}

編譯器先處理了被調(diào)用的函數(shù)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)了這個(gè)函數(shù)，之后再調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)就不用聲明了。

b.被調(diào)函數(shù)在下，主調(diào)函數(shù)在上（需要聲明）

int main()

{

fun();

}

void fun(void)

{

printf("hello world\n");

}

編譯器還沒(méi)有認(rèn)識(shí)fun函數(shù)時(shí)就去調(diào)用了，所以這時(shí)需要聲明。

聲明的方法

（1）直接聲明法：

將被調(diào)用的函數(shù)的第一行拷貝過(guò)去，結(jié)尾加分號(hào)。

void fun(void)；

void fun(void)

{

printf("hello world\n");

}

（2）間接聲明法：

將函數(shù)的聲明放在頭文件中，.c文件包含頭文件即可，

a.c

#include#include"4_3.h"

int main()

{

fun();

}

void fun(void)

{

printf("hello world\n");

}


a.h

extern void fun(void);

（2）主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)不在同一個(gè).c文件中的時(shí)候

一定要聲明，聲明的方法：

a.直接聲明法：將被調(diào)函數(shù)的第一行拷貝過(guò)去，后面加分號(hào)，前面加extern

b.間接聲明法：將函數(shù)的聲明放在頭文件中，.c文件包含頭文件即可，

直接聲明法

間接聲明法：

3、分文件：主函數(shù)放在一個(gè).c，被調(diào)函數(shù)放在另一個(gè).c，函數(shù)的聲明放在頭文件中，在主調(diào)函數(shù)前用#include "xx.h"間接聲明。

4.5函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)的調(diào)用方法：

帶返回值的函數(shù)：變量 = 函數(shù)名（實(shí)參列表）;

無(wú)返回值的函數(shù)：函數(shù)名（實(shí)參列表）;

1、有無(wú)返回值

有返回值的函數(shù)需要一個(gè)變量去接收返回值，而沒(méi)有返回值的函數(shù)不需要接收，

2、有無(wú)形參

有形參的函數(shù)，就把實(shí)參寫(xiě)在實(shí)參列表，實(shí)參可以是常量、變量，也可以是一個(gè)表達(dá)式，沒(méi)有形參就不寫(xiě)。

形參是變量，是被調(diào)函數(shù)的局部變量。

4.6變量的存儲(chǔ)類(lèi)別 4.6.1 內(nèi)存的分區(qū)

1、內(nèi)存：物理內(nèi)存、虛擬內(nèi)存

物理內(nèi)存：實(shí)在存在的存儲(chǔ)設(shè)備，內(nèi)存條、硬盤(pán)等等

虛擬內(nèi)存：操作系統(tǒng)虛擬出來(lái)的內(nèi)存。

操作系統(tǒng)會(huì)在物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存之間做映射，32位系統(tǒng)下，每個(gè)進(jìn)程的尋址范圍是4G，地址是0x00 00 00 00~ 0x ff ff ff ff

數(shù)據(jù)存放在物理內(nèi)存，我們看到的是虛擬地址。

2、運(yùn)行程序時(shí)操作系統(tǒng)會(huì)將虛擬內(nèi)存4G進(jìn)行分區(qū)，方便對(duì)內(nèi)存進(jìn)行管理

（1）堆區(qū)：在動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)候，在堆里開(kāi)辟內(nèi)存

（2）棧區(qū)：主要存放局部變量

（3）靜態(tài)全局區(qū)：

a.未初始化的靜態(tài)全局區(qū)：靜態(tài)變量（定義時(shí)用static修飾的變量），或全局變量，沒(méi)有初始化的放在此區(qū)；

b.初始化的靜態(tài)全局區(qū)：全局變量、靜態(tài)變量、賦過(guò)初值的放在此區(qū)。

（4）代碼區(qū)：存放程序代碼

（5）文字常量區(qū)：存放常量

4.6.2普通的全局變量

概念：在函數(shù)外部定義的變量

int num = 100;//num沒(méi)有在函數(shù)體內(nèi)部定義，而是在函數(shù)外面定義的，那么num就是一個(gè)全局變量

int main()

{

}

普通全局變量的作用范圍：程序的所有地方，在所在的.c文件可以不聲明，而在別的.c文件調(diào)用時(shí)需要聲明：extern int num;（聲明的時(shí)候不要賦值）

生命周期：在程序運(yùn)行的時(shí)候一直存在，直到程序結(jié)束

注意：定義普通全局變量的時(shí)候如果不賦初值，默認(rèn)初值為0。

#includeint num;

int main()

{

printf("num = %d", num);

return 0;

}

運(yùn)行的結(jié)果：num = 0

4.6.3 靜態(tài)全局變量 static

概念：定義全局變量時(shí)前面用static修飾

static int num = 100;//num就是一個(gè)靜態(tài)全局變量

int mian()

{

}

靜態(tài)全局變量的作用范圍：只能作用在其所在的.c文件中，在其他的.c文件中不能使用。

生命周期：在程序運(yùn)行的時(shí)候一直存在，直到程序結(jié)束

注意：定義靜態(tài)全局變量的時(shí)候如果不賦初值，默認(rèn)初值為0。

4.6.4 普通局部變量

概念：在函數(shù)內(nèi)部定義的，或者復(fù)合語(yǔ)句中定義的變量

int main()

{

int num;//普通局部變量，在函數(shù)內(nèi)部定義的

{

int a;//普通局部變量，在復(fù)合語(yǔ)句中定義的

}

}

普通局部變量的作用范圍：在函數(shù)內(nèi)部定義的只在函數(shù)內(nèi)部有效，而在復(fù)合語(yǔ)句中定義的只在復(fù)合語(yǔ)句中有效

生命周期：在函數(shù)調(diào)用之前，局部變量不占用空間，只在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候才會(huì)為局部變量開(kāi)辟空間，函數(shù)結(jié)束了局部變量就被釋放了，在復(fù)合語(yǔ)句中也是如此

注意：普通局部變量不賦初值，默認(rèn)的初值是隨機(jī)的。

#includevoid fun()

{

int num = 3;//只在fun內(nèi)部有效的局部變量

num++;

printf("num = %d\n", num);

}

void fun2(int x)//這里定義的x形參也是只在fun2內(nèi)部有效的局部變量

{

x++;

printf("x = %d\n",x);

}


int main()

{

fun();

fun();

fun();

fun2(3);

fun2(3);

return 0;

}

運(yùn)行的結(jié)果：

num = 4

num = 4

num = 4

x = 4

x = 4

在第一次調(diào)用fun時(shí)，為局部變量num開(kāi)辟空間，在函數(shù)結(jié)束后局部變量就被釋放了，所以在第二次調(diào)用fun時(shí)，num依然是原來(lái)的num。

fun2()同理。

4.6.5 靜態(tài)局部變量

概念：在定義局部變量時(shí)前面加static修飾

作用范圍：在它定義的函數(shù)或復(fù)合語(yǔ)句中有效

生命周期：靜態(tài)局部變量從第一次調(diào)用函數(shù)到程序結(jié)束，而不是像普通局部變量一樣函數(shù)結(jié)束就釋放掉。

注意：普通局部變量不賦初值，默認(rèn)的初值是0。

#includevoid fun()

{

static int num = 3;//只在fun內(nèi)部有效的靜態(tài)局部變量

num++;

printf("num = %d\n", num);

}


int main()

{

fun();

fun();

fun();

return 0;

}

運(yùn)行的結(jié)果是：

num = 4

num = 5

num = 6

變量重名的問(wèn)題

在完全相同的作用范圍內(nèi)，不允許重名；作用范圍不同的可以重名；局部范圍內(nèi)，重名的全局變量不起作用。（就近原則）

不能定義兩個(gè)同名的全局變量，在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部也不能定義兩個(gè)同名的局部變量。

全局變量num，局部變量num：在函數(shù)內(nèi)部只認(rèn)局部變量定義的num， 不認(rèn)全局變量的num。

#includeint num = 100;

int main()

{

int num = 10;

printf("num = %d\n", num);

return 0;

}

運(yùn)行的結(jié)果是：num = 10

說(shuō)明這里打印的num是main函數(shù)內(nèi)部定義的局部變量，而不是外部定義的全局變量

4.6.6外部函數(shù)

我們定義的普通函數(shù)都是外部函數(shù)，即函數(shù)可以再程序中的任何文件中調(diào)用。

聲明用extern + 返回值 + 函數(shù)名 + （形參表）;

4.6.7內(nèi)部函數(shù)

在定義函數(shù)時(shí)，static + 返回值 + 函數(shù)名 + （形參表）;即用static修飾的函數(shù)成為內(nèi)部函數(shù)。

static限定了內(nèi)部函數(shù)的作用范圍，只在所在的.c內(nèi)部有效，不能在其他的.c文件中調(diào)用。

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