这篇文章主要介绍“C语言函数的知识点有哪些”,在日常操作中,相信很多人在C语言函数的知识点有哪些问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”C语言函数的知识点有哪些”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!
函数的概念
函数是具有特定功能的程序部件(可当黑盒使用)
函数有明确的使用方式(固定输入对应固定输出)
函数在程序中可重复使用(程序中的工具)
函数的类型
数据处理(数据→数据)
通过某种规则将 x处理成 y,如: y = 2x +1
过程定义(数据→功能)
(根据数据)执行一系列动作,进而完成某种功能,如:屏幕打印
C语言中函数的组成部分
函数名:函数的唯一标识
函数参数定义:数据输入(数据→数据,数据→动作)
函数返回类型:
数据输出(数据→数据)
无返回值(数据→动作)
广义函数示例:
返回类型 函数名(参数1,参数2)
{
程序语句1;
程序语句2;
......;
程序语句n;
}
C语言中的函数示例
函数的调用
通过函数名调用已经定义好的函数
函数调用时需要依次指定函数参数的具体值
函数调用的结果(返回值)可保存在同类型的变量中
下面看一段函数调用的代码:
#include <stdio.h>
int func_demo( int x )
{
int y = 0;
y = 2 * x - 1;
return y;
}
int main()
{
int r1 = func_demo(1);
int r2 = func_demo(5);
int r3 = func_demo(10);
printf("r1 = %d\n", r1);
printf("r2 = %d\n", r2);
printf("r3 = %d\n", r3);
return 0;
}
下面为输出结果:
下面再看一段编写函数计算累加和的代码:
#include <stdio.h>
int sum (int n)
{
int r = 0;
int i = 0;
for(i=1; i<=n; i++)
{
r += i;
}
return r;
}
int main()
{
int o[10] = {10, 20, 30, 40, 50, 100};
int r[10];
int i = 0;
for(i=0; i<10; i++)
{
r[i] = sum(o[i]);
}
for(i=0; i<10; i++)
{
printf("sum(%d) = %d\n", o[i], r[i]);
}
return 0;
}
下面为输出结果:
采用数组可以便捷的求出从1加到指定的数。
小结
函数是具有特定功能的程序部件
函数由函数名,参数,返回类型以及函数体组成
通过函数名调用已经定义好的函数,并同时传入参数值
函数的本质就是可重复利用的代码段
再论C语言程序的入口
一般情况下,C语言程序从main()开始执行
深入理解main()
main() 是应用程序与操作系统的一个“约定”
当操作系统运行应用程序时,首先调用的就是 main() 函数
应用程序必须运行于操作系统,接受操作系统管理
应用程序的运行
应用程序运行流程
下面看一段代码,实际感受一下吧:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
printf("Hello World!\n");
system("pause");
return 0;
}
没错,就是这个简单的不能再简单的代码,打开Test.exe,得到下图:
下面来证明一下 返回值 0 是返回给操作系统,首先打开命令提示符,如下:
然后在命令提示符上切换到这个目录,采用 cd 命令,如下:
然后运行 Test.exe,如下:
按下回车,输入echo %errorlevel%
,如下:
可以看到输出 0 ,这是 main 函数中的返回值。如果把 return 0那里换成 return 666,那么运行 echo %errorlevel% 会输出 666。这就说明返回值成功返回给操作系统。
核心本质
C程序由一系列不同功能的函数构成
函数之间通过相互调用组合“小功能”构成“大功能”
整个C程序的功能由函数的组合调用完成
工具包的本质
工具包就是函数集,包含了一系列定义好的函数
#include 语句用于声明需要使用工具包中的函数
工具包中的函数由其它开发者通过C语言编写
也可根据项目需要自行编写私有工具包
小结
main() 是C程序中的入口函数(第一个被调用的函数)
main() 函数被操作系统调用(返回值也传给操作系统)
工具包的本质是一个函数集合
可以根据需要自行定义工具包(函数集)
函数定义与函数调用
函数在被调用前必须完整定义
函数可以先被声明,再被定义
声明时,必须给出函数三要素(函数名,参数列表,返回类型)
定义时,必须完整给出函数体定义
特殊的基础类型
C语言中存在空类型(void),这种类型表示“空”
void 不能用于定义具体变量(没有任何数据属于空类型)
void 常用于函数定义,表示无返回值或无参数
void 深入理解
void 是基础类型,但不是基础数据类型,无法定义变量
void可用于函数参数,表示函数无参数
void 可用于函数返回类型,表示函数无返回值
所以说,下面程序的写法就是错误的。
#include <stdio.h>
void demo(void i)
{
return i;
}
int main()
{
void v;
void x = v;
demo(x);
return 0;
}
注意事项
C语言中的函数如果确定不需要参数,那么用 void 定义参数,而不是不写参数。
#include <stdio.h>
void f( )
{
printf("void f() \n");
}
void g(void)
{
printf("void g() \n");
}
int main()
{
f();
f(1, 2);
g();
// g(1); // ERROR
return 0;
}
下面为输出结果:
可以看出,f 函数的输入参数是没有限制的,而g 函数没有输入参数,这点要特别注意。
关于函数返回
return 语句直接返回主调函数,后续代码不再执行
对于无返回值函数
return 可以直接使用,无需跟上返回值
当函数体中没有 return 语句时,最后一条语句执行后自动返回
对于有返回值的函数
return 必须跟上一个合法返回值,所有执行分支都必须显示返回值
return 语句必须出现在函数体中,并且必须被执行
小结
函数可以先被声明,再被定义(调用前必须给出完整定义)
C语言中存在空类型(void) ,这种类型表示“空”
void是基础类型,但不是基础数据类型
return语句直接返回主调函数,后续代码不再执行
函数中的所有执行分支必须存在return语句
深入函数参数
函数参数在函数定义时并没有确定的值(形参)
函数参数的具体值在函数调用时指定(实参)
函数参数的本质是变量
函数调用时指定的实参用于对形参进行初始化,初始化之后形参在函数内部等同于普通变量。
下面看一段代码:
#include <stdio.h>
int test(int n);
int main()
{
int i = 3;
int j = test(i);
printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
return 0;
}
int test(int n)
{
n = n * 10;
return n;
}
下面为输出结果:
特殊的数组参数
可以在定义函数时使用数组形参(如: int f( int a[5] );)
数组形参需要使用同类型数组作为实参
在C语言中,数组作为函数参数传递时大小信息丢失
在函数内部修改数组形参,将影响数组实参
注意事项
数组形参已经发生退化,不包含数组大小信息
示例:void func (int a[ ])
等价于void func (int a[1])
等价于void func (int a[10])
等价于void func (int a[100])
下面看一段代码,加深印象:
#include <stdio.h>
void demo(int a[3])
{
a[0] = 50;
}
int sum(int a[], int len)
{
int ret = 0;
int i = 0;
while( i < len )
{
ret += a[i];
i++;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr1[5] = {0, 1, 2, 3, 4}; // arr1[0] -> 0
int arr2[10] = {0, 10, 20, 30, 40}; // arr2[0] -> 0
demo(arr1);
demo(arr2);
printf("arr1[0] = %d\n", arr1[0]);
printf("arr2[0] = %d\n", arr2[0]);
printf("sum(arr1) = %d\n", sum(arr1, 5));
printf("sum(arr2) = %d\n", sum(arr2, 10));
return 0;
}
下面为输出结果:
这里注意一下这句话:在函数内部修改数组形参,将影响数组实参,所以当调用 demo 函数后,实参的 arr1[0] 和 arr2[0] 都变成了50。
小结
函数定义时参数没有具体值,函数调用时指定参数初始值
函数参数在函数内部等同于普通变量
在C语言中,数组作为函数参数传递时大小信息丢失
在函数内部修改数组形参,将影响数组实参
在C语言中,数组作为函数参数传递时大小信息丢失在函数内部修改数组形参,将影响数组实参
排序的一般定义
排序是计算机内经常进行的一种操作,其目的是将一组“无序”的数据元素调整为“有序”的数据元素。
排序中的关键操作
比较
任意两个数据元素通过比较操作确定先后次序
交换
数据元素之间需要交换才能得到预期结果
核心思想
每次(例如第i次,i = O,1,..., n-2) 从后面 n-i 个待排的数据元素中选出最小元素,作为第 i 个元素。
解决方案
编写函数 int Min(int a[], int b, int e) 选择最小元素
功能定义:在数组 a 的 b ...e ] 范围寻找最小元素
返回值:最小元素在数组中的下标
循环遍历数组,将每次找到的最小元素交换就位
下面看一下示例代码:
#include <stdio.h>
int Min(int a[], int b, int e)
{
int r = b;
int i = 0;
for(i=b; i<=e; i++)
if( a[r] > a[i] )
r = i;
return r;
}
void Sort(int a[], int n)
{
int i = 0;
int j = 0;
int k = 0;
for(i=0; i<n; i++)
{
j = Min(a, i, n-1);
if( i != j )
{
k = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = k;
}
}
}
void Print(int a[], int n)
{
int i = 0;
while( i < n )
printf("%d ", a[i++]);
printf("\n");
}
int main()
{
int a[5] = {20, 30, 10, 40, 50};
printf("Origin: \n");
Print(a, 5);
Sort(a, 5);
printf("After: \n");
Print(a, 5);
return 0;
}
下面为输出结果:
小结
排序是将一组“无序”的数据调整为“有序”的数据
排序中的关键操作为比较和交换
排序时每次选择未排序数据中的最小值,并交换就位
每次选择交换使得数据逐渐有序,最终完全有序
C语言中变量的分类
局部变量
函数内部定义的变量(隶属于当前函数)
只能在当前函数中访问使用
全局变量
全局范围内的变量(不特定隶属于任意一个函数)
可以在任意函数中访问使用
同名变量的问题
不同函数中的局部变量可以同名(不会产生冲突)
全局变量不能同名(会产生命名冲突)
当局部变量和全局变量同名时,优先使用局部变量
同名变量规则
存在多个同名变量时,优先使用最近定义的变量。
下面看一段代码,感受一下:
#include <stdio.h>
int var = 100; // 全局变量
void f(int var) // var <==> 局部变量
{
var++;
printf("var = %d\n", var);
}
int main()
{
int var = 10; // 局部变量
f(var); // f(10);
printf("var = %d\n", var); // var = 10;
return 0;
}
下面为输出结果:
变量的作用域
变量的作用域指的是变量定义后的可访问范围
不同变量的作用域可以有重叠
不同名变量在重叠作用域内可分别访问
在重叠作用域内,只可访问最近定义的同名变量
局部变量的作用域
代码块:从 { 开始到 } 结束的一段代码
变量只能定义在代码块的开始处,即: { 之后,执行语句之前
变量的作用域从定义开始到当前代码块结束
当变量的作用域结束后,变量不可用 (无法直接访问)
全局变量的作用域
全局作用域:可在程序的各个角落访问并使用
文件作用域:只能在当前代码文件中访问并使用
全局作用域:可在程序的各个角落访问并使用一文件作用域:只能在当前代码文件中访问并使用
工程开发中,全局变量通常以 g_ 作为前缀命名(工程约定)
下面看一段代码,感受一下:
#include <stdio.h>
int var = 100; // 全局变量
int main()
{
int var = 10; // 局部变量
{
int var = 1; // 局部变量
printf("var = %d\n", var);
}
printf("var = %d\n", var); // var = 10;
return 0;
}
下面为输出结果:
注意:存在多个同名变量时,优先使用最近定义的变量
小结
局部变量只能在当前函数中使用,全局变量可在任何地方使用
当局部变量和全局变量同名时,优先使用局部变量
变量的作用域可重叠,内层作用域覆盖外层作用域
离开作用域后变量不可访问(无法继续使用)
不同变量的物理存储区域
在现代计算机系统中,物理内存被分为不同区域
区域不同,用途不同,不同种类的变量位于不同区域
全局数据区:存放全局变量,静态变量
栈空间:存放函数参数,局部变量
堆空间:用于动态创建变量
生命期:变量从创建到销毁的时间(即:合法可用的时间)
不同变量的生命期
全局数据区中的变量
程序开始运行时创建,程序结束时被销毁,整个程序运行期合法可用
栈空间中的变量
进入作用域时创建,离开作用域时销毁(自动销毁)
局部变量在函数调用返回后销毁
下面看一段代码,感受一下变量生命期:
#include <stdio.h>
int var = 1;
void func()
{
printf("var = %d\n", var);
}
int main()
{
int var = 2;
int i = 0;
for(i=0; i<5; i++)
{
int var = 4;
var += i;
printf("var = %d\n", var);
}
func();
printf("var = %d\n", var);
return 0;
}
下面为输出结果:
这个例子充分展示了变量的生命周期,值得仔细体会。
作用域与生命期无本质联系
作用域规则是语法层面对变量是否可访问的规定
生命期是二进制层面上变量存在于内存中的时间
可能的情况
作用域外无法访问的变量,可能在其生命期中(静态局部变量)
作用域内可访问的变量,可能已经被销毁(堆变量)
生命期中的变量,可能无法访问(文件作用域全局变量)
静态变量
static 是C语言中的关键字
static 修饰的局部变量创建于全局数据区(拥有程序生命期)
static 修饰的全局变量只有文件作用域(文件之外无法访问)
static 局部变量只会初始化一次,作用域与普通变量无异
变量的生命期由变量存储位置决定
static 将变量存储于全局数据区,默认初始化为0
auto 将变量存储于栈空间,默认初始化为随机值
register 将变量存储于寄存器,默认初始化为随机值
不同类型变量示例
#include <stdio.h>
int g_var = 1;
static int g_sVar = 2;
int main()
{
static int s_var = 3;
auto int v = 4;
register int rv = 5;
printf("g_var = %d\n", g_var);
printf("g_sVar = %d\n", g_sVar);
printf("s_var = %d\n", s_var);
printf("v = %d\n", v);
printf("rv = %d\n", rv);
return 0;
}
下面为输出结果:
下面看一段代码,感受一下 static 关键词:
#include <stdio.h>
int global;
int func(int x)
{
static int s_var; // 全局数据区中的变量,默认初始化为 0
// 并且,只做一次初始化
s_var += x;
return s_var;
}
int main()
{
int i = 0;
for(i=1; i<=5; i++)
{
printf("func(%d) = %d\n", i, func(i));
}
printf("func(0) = %d\n", func(0));
printf("global = %d\n", global);
return 0;
}
下面为输出结果:
这里注意:全局数据区中的变量,默认初始化为 0 ,并且,只做一次初始化
小结
变量生命期指变量合法可用的时间
生命期是变量存在于内存中的时间
作用域与生命期无本质联系
作用域和生命期用于判断变量是否可访问
static | auto(默认) | register | |
局部变量 | 全局数据区 | 栈空间 | 寄存器(可能) |
全局变量 | 全局数据区 | --- | --- |
题目:编写函数,将字符串转换为整型数
函数原型:int str2int(char s[]);
参数:可以代表整型数的字符串
返回值:整型值
注意事项:
整型数可以存在符号位,如: "-12345"
字符串本身可能不是一个合法整型数,如:"123xyz45"
算法流程
上代码:
#include <stdio.h>
int getNumber(char c)
{
int ret = -1;
if( ('0' <= c) && (c <= '9') )
ret = c - '0';
return ret;
}
int str2int(char str[])
{
int ret = 0;
int sign = 0;
int i = 0;
if( getNumber(str[0]) != -1 )
{
sign = 1;
i = 0;
}
else if( str[0] == '+' )
{
sign = 1;
i = 1;
}
else if( str[0] == '-' )
{
sign = -1;
i = 1;
}
while( sign && str[i] )
{
int n = getNumber(str[i]);
if( n != -1 )
ret = ret * 10 + n;
else
break;
i++;
}
ret = sign * ret;
return ret;
}
int main()
{
printf("%d\n", str2int("123"));
printf("%d\n", str2int("-12345"));
printf("%d\n", str2int("567xyz89"));
printf("%d\n", str2int("abc"));
printf("%d\n", str2int("-xyz"));
return 0;
}
下面为输出结果:
在程序设计中,将函数自调用称为递归调用
递归是一种数学上分而自治的思想
将原问题分解为规模较小的问题进行处理
问题的分解是有限的(递归不能无限进行)
递归模型的一般表示法
递归在程序设计中的应用
递归函数
函数体中存在自我调用的函数
递归函数必须有递归出口(边界条件)
函数的无限递归将导致程序崩溃
递归思想的应用:
自然数列求和:sum( n ) = 1 +2 +3 + ... + n
斐波拉契数列:1,1,2,3,5,8,13,21,...
上代码:
#include <stdio.h>
int sum(int n)
{
int ret = 0;
if( n == 1 )
ret = 1;
else
ret = n + sum(n-1);
return ret;
}
int fac(int n)
{
int ret = 0;
if( n == 1 )
ret = 1;
else if( n == 2 )
ret = 1;
else if( n >= 3 )
ret = fac(n-1) + fac(n-2);
else
ret = -1;
return ret;
}
int main()
{
int i = 0;
printf("sum(1) = %d\n", sum(1));
printf("sum(10) = %d\n", sum(10));
printf("sum(100) = %d\n", sum(100));
for(i=1; i<=10; i++)
{
printf("%d, ", fac(i));
}
printf("\n");
return 0;
}
下面为输出结果:
到此,关于“C语言函数的知识点有哪些”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注亿速云网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!
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