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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