浅谈函数相关知识点整理（一）

一、函数的概念定义

1、，函数就是 C 语言的模块，一块一块的，有较强的独立性，可以相互调用，换句话说，C 语言中，一个函数里面可以调用 n 个函数，即大函数调用小函数，小函数又调用“小小”函数。这就是结构化程序设计，所以面向过程的语言又叫结构化语言。

2、，函数就是一系列 C 语句的集合，能完成某个特定的功能。需要该功能的时候直接调用该函数即可，不用每次都堆叠代码。需要修改该功能时，也只需要修改和维护这一个函数即可

二、函数的格式和声明定义

格式定义：

1、函数的定义包含一个函数头（function head，或称为声明符（declarator））和一个函数块。函数头指定了函数的名称、返回值的类型以及参数的类型和名称（如果有参数的话）。函数块中的语句明确了该函数要做的事。函数定义的一般格式如下所示：

在上述格式的函数头中，“名称”指函数名，而“类型”包含至少一个类型修饰符，用来定义函数返回值的类型。返回值的类型可以是 void 或者任何对象类型，但不可以是数组类型。而且，类型部分还可以包含函数修饰符 inline 或 _Noreturn，以及存储类修饰符 extern 和 static。

2、函数无法返回函数或数组。然而，可以定义一个函数的返回值为指针，并将该指针指向一个函数或数组。
在上述格式中，“参数声明”是一个以逗号分隔、由函数参数声明组成的列表。如果该函数没有参数需要传入，则这个列表为空，或者仅有关键字 void。

3、函数类型不仅指定了其返回值的类型，也指定了其所有参数的类型

4、每个函数都只能被定义一次。但一个函数可以根据需要被多次的声明和调用。

声明定义：

1、C语言代码由上到下依次执行，原则上函数定义要出现在函数调用之前，否则就会报错。但在实际开发中，经常会在函数定义之前使用它们，这个时候就需要提前声明。
2、所谓声明（Declaration），就是告诉编译器我要使用这个函数，你现在没有找到它的定义不要紧，请不要报错，稍后我会把定义补上。
3、函数声明的格式非常简单，相当于去掉函数定义中的函数体，并在最后加上分号;，如下所示：

dataType  functionName( dataType1 param1, dataType2 param2 ... );

也可以不写形参，只写数据类型：

dataType  functionName( dataType1, dataType2 ... );

函数声明给出了函数名、返回值类型、参数列表（重点是参数类型）等与该函数有关的信息，称为函数原型（Function Prototype）。函数原型的作用是告诉编译器与该函数有关的信息，让编译器知道函数的存在，以及存在的形式，即使函数暂时没有定义，编译器也知道如何使用它。
4、有了函数声明，函数定义就可以出现在任何地方了，甚至是其他文件、静态链接库、动态链接库等；

5、实例：

6、初学者编写的代码都比较简单，顶多几百行，完全可以放在一个源文件中。对于单个源文件的程序，通常是将函数定义放到 main() 的后面，将函数声明放到 main() 的前面，这样就使得代码结构清晰明了，主次分明。
使用者往往只关心函数的功能和函数的调用形式，很少关心函数的实现细节，将函数定义放在最后，就是尽量屏蔽不重要的信息，凸显关键的信息。将函数声明放到 main() 的前面，在定义函数时也不用关注它们的调用顺序了，哪个函数先定义，哪个函数后定义，都无所谓了。
然而在实际开发中，往往都是几千行、上万行、百万行的代码，将这些代码都放在一个源文件中简直是灾难，不但检索麻烦，而且打开文件也很慢，所以必须将这些代码分散到多个文件中。对于多个文件的程序，通常是将函数定义放到源文件（.c文件）中，将函数的声明放到头文件（.h文件）中，使用函数时引入对应的头文件就可以，编译器会在链接阶段找到函数体。

7、我们在使用 printf()、puts()、scanf() 等函数时引入了 stdio.h 头文件，很多初学者认为 stdio.h 中包含了函数定义（也就是函数体），只要有了头文件就能运行，其实不然，头文件中包含的都是函数声明，而不是函数定义，函数定义都放在了其它的源文件中，这些源文件已经提前编译好了，并以动态链接库或者静态链接库的形式存在，只有头文件没有系统库的话，在链接阶段就会报错，程序根本不能运行。

三、使用函数的目的

1、代码重用：将语句集合成函数的好处是方便代码重用。所谓“重用”，是指有一些代码的功能是相同的，操作是一样的，只不过针对的数据不一样，这时就可以将这种功能写成一个函数模块，以后用到这个功能时只需要调用这个函数模块就可以了，不需要再重复地编写同样的代码。这样可以解决大量同类型的问题，避免重复性操作。

2、便于代码维护：将语句集合成函数方便代码的维护。哪个功能出问题，或者需要修改某个功能，那就只需要修改某个功能的函数就可以了。所以，函数有利于程序的模块化。这实际上就是面向过程的思想。面向过程语言最基本的单位不是语句，而是函数。

函数的分类：

四、函数的形参和实参

1、形参和实参的定义：

C语言函数的参数会出现在两个地方，分别是函数定义处和函数调用处，这两个地方的参数是有区别的。

形参（形式参数）

在函数定义中出现的参数可以看做是一个占位符，它没有数据，只能等到函数被调用时接收传递进来的数据，所以称为形式参数，简称形参。

实参（实际参数）

函数被调用时给出的参数包含了实实在在的数据，会被函数内部的代码使用，所以称为实际参数，简称实参。

形参和实参的功能是传递数据，发生函数调用时，实参的值会传递给形参，且只能单向传递；

2、形参与实参不同点：

1) 形参变量只有在函数被调用时才会分配内存，调用结束后，立刻释放内存，所以形参变量只有在函数内部有效，不能在函数外部使用。

2) 实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的数据，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参，所以应该提前用赋值、输入等办法使实参获得确定值。

3) 实参和形参在数量上、类型上、顺序上必须严格一致，否则会发生“类型不匹配”的错误。当然，如果能够进行自动类型转换，或者进行了强制类型转换，那么实参类型也可以不同于形参类型。

4) 函数调用中发生的数据传递是单向的，只能把实参的值传递给形参，而不能把形参的值反向地传递给实参；换句话说，一旦完成数据的传递，实参和形参就再也没有瓜葛了，所以，在函数调用过程中，形参的值发生改变并不会影响实参。

实例：

五、函数的返回值

1、如果把函数比喻成一台机器，那么参数就是原材料，返回值就是最终产品；从一定程度上讲，函数的作用就是根据不同的参数产生不同的返回值。

2、函数的返回值是指函数被调用之后，执行函数体中的代码所得到的结果，这个结果通过 return 语句返回；

return 语句的一般形式为：

return 表达式；

或者

return (表达式);

注意：有没有（）都是正确的，为了简明，一般也不写（）；

3、返回值类型说明：

3.1、没有返回值的函数为空类型，用 void 表示；

注意：一旦函数的返回值类型被定义为 void，就不能再接收它的值了。

例如，下面的语句是错误的：

int a = func();   ---->错误写法

3.2、return 语句可以有多个，可以出现在函数体的任意位置，但是每次调用函数只能有一个 return 语句被执行，所以只有一个返回值

实例：

3.3、函数一旦遇到 return 语句就立即返回，后面的所有语句都不会被执行到了。从这个角度看，return 语句还有强制结束函数执行的作用；

实例：

注意：

return 语句是提前结束函数的唯一办法。return 后面可以跟一份数据，表示将这份数据返回到函数外面；当返回值是 void时return 后面也可以不跟任何数据，表示什么也不返回，仅仅用来结束函数，直接写分号即可；

五、全局变量、局部变量、块级变量 的作用域

C语言中所有的变量都有自己的作用域。决定变量作用域的是变量的定义位置；所谓作用域（Scope），就是变量的有效范围

1、定义：

全局变量：

        在所有函数外部定义的变量称为全局变量（Global Variable），它的作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件，包括 .c 和 .h 文件，如果给全局变量加上 static 关键字，它的作用域就变成了当前文件，在其它文件中就无效了

实例：

局部变量：

        定义在函数内部的变量称为局部变量（Local Variable），它的作用域仅限于函数内部， 离开该函数后就是无效的，再使用就会报错；

实例：

块级变量

       C语言允许在代码块内部定义变量，这样的变量具有块级作用域；换句话说，在代码块内部定义的变量只能在代码块内部使用，出了代码块就无效了，所谓代码块，就是由{ }包围起来的代码。代码块在C语言中随处可见，例如函数体、选择结构、循环结构等。不包含代码块的C语言程序根本不能运行；

实例：

2、注意事项：

1) 在 main 函数中定义的变量也是局部变量，只能在 main 函数中使用；同时，main 函数中也不能使用其它函数中定义的变量。main 函数也是一个函数，与其它函数地位平等。

2) 形参变量、在函数体内定义的变量都是局部变量。实参给形参传值的过程也就是给局部变量赋值的过程。

3) 可以在不同的函数中使用相同的变量名，它们表示不同的数据，分配不同的内存，互不干扰，也不会发生混淆。

4) 在语句块中也可定义变量，它的作用域只限于当前语句块。

5) 当全局变量和局部变量同名时，在局部范围内全局变量被“屏蔽”，不再起作用。或者说，变量的使用遵循就近原则，如果在当前作用域中存在同名变量，就不会向更大的作用域中去寻找变量。

6) 由{ }包围的代码块也拥有独立的作用域。

7) C语言规定，只能从小的作用域向大的作用域中去寻找变量，而不能反过来，使用更小的作用域中的变量。对于 main() 函数，即使代码块中的 n 离输出语句更近，但它仍然会使用 main() 函数开头定义的 n，所以输出结果是 30

8）在一个函数内部修改全局变量的值会影响其它函数，全局变量的值在函数内部被修改后并不会自动恢复，它会一直保留该值，直到下次被修改。

综合实例重点说明：

运行结果：
func1 n: 20
func2 n: 30
func3 n: 10
block n: 40
main n: 30

六、函数调用

1、函数调用形式：

所谓函数调用（Function Call），就是使用已经定义好的函数。

函数调用的一般形式为：

functionName(param1, param2, param3 ...);

functionName 是函数名称，param1, param2, param3...是实参列表。实参可以是常数、变量、表达式等，多个实参用逗号,分隔

示例：

有参函数调用：

函数名（实参表）      

无参函数调用

函数名（）

2、函数调用的方式：

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