C語言函數(shù)的知識點(diǎn)有哪些

這篇文章主要介紹“C語言函數(shù)的知識點(diǎn)有哪些”，在日常操作中，相信很多人在C語言函數(shù)的知識點(diǎn)有哪些問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”C語言函數(shù)的知識點(diǎn)有哪些”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

一、初探程序中的函數(shù)

函數(shù)的概念

• 函數(shù)是具有特定功能的程序部件（可當(dāng)黑盒使用)

• 函數(shù)有明確的使用方式(固定輸入對應(yīng)固定輸出)

• 函數(shù)在程序中可重復(fù)使用（程序中的工具)

函數(shù)的類型

• 數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù))

通過某種規(guī)則將 x處理成 y，如: y = 2x +1

• 過程定義（數(shù)據(jù)→功能)

(根據(jù)數(shù)據(jù)）執(zhí)行一系列動作，進(jìn)而完成某種功能，如：屏幕打印

C語言中函數(shù)的組成部分

函數(shù)名：函數(shù)的唯一標(biāo)識

函數(shù)參數(shù)定義：數(shù)據(jù)輸入（數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)→動作)

函數(shù)返回類型：

• 數(shù)據(jù)輸出（數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù))

• 無返回值（數(shù)據(jù)→動作)

廣義函數(shù)示例：

返回類型 函數(shù)名(參數(shù)1，參數(shù)2)
{
    程序語句1;
    程序語句2;
    ......;
    程序語句n;
}

C語言中的函數(shù)示例

函數(shù)的調(diào)用

• 通過函數(shù)名調(diào)用已經(jīng)定義好的函數(shù)

• 函數(shù)調(diào)用時需要依次指定函數(shù)參數(shù)的具體值

• 函數(shù)調(diào)用的結(jié)果（返回值)可保存在同類型的變量中

下面看一段函數(shù)調(diào)用的代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

下面再看一段編寫函數(shù)計算累加和的代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

采用數(shù)組可以便捷的求出從1加到指定的數(shù)。

小結(jié)

• 函數(shù)是具有特定功能的程序部件

• 函數(shù)由函數(shù)名，參數(shù)，返回類型以及函數(shù)體組成

• 通過函數(shù)名調(diào)用已經(jīng)定義好的函數(shù)，并同時傳入?yún)?shù)值

• 函數(shù)的本質(zhì)就是可重復(fù)利用的代碼段

二、深入淺出函數(shù)調(diào)用

再論C語言程序的入口

• 一般情況下，C語言程序從main()開始執(zhí)行

深入理解main()

• main() 是應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)的一個“約定”

• 當(dāng)操作系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用程序時，首先調(diào)用的就是 main() 函數(shù)

• 應(yīng)用程序必須運(yùn)行于操作系統(tǒng)，接受操作系統(tǒng)管理

應(yīng)用程序的運(yùn)行

應(yīng)用程序運(yùn)行流程

下面看一段代碼，實(shí)際感受一下吧：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    system("pause");
    return 0;
}

沒錯，就是這個簡單的不能再簡單的代碼，打開Test.exe，得到下圖：

下面來證明一下 返回值 0 是返回給操作系統(tǒng)，首先打開命令提示符，如下：

然后在命令提示符上切換到這個目錄，采用 cd 命令，如下：

然后運(yùn)行 Test.exe，如下：

按下回車，輸入echo %errorlevel%，如下：

可以看到輸出 0 ，這是 main 函數(shù)中的返回值。如果把 return 0那里換成 return 666，那么運(yùn)行 echo %errorlevel% 會輸出 666。這就說明返回值成功返回給操作系統(tǒng)。

核心本質(zhì)

• C程序由一系列不同功能的函數(shù)構(gòu)成

• 函數(shù)之間通過相互調(diào)用組合“小功能”構(gòu)成“大功能”

• 整個C程序的功能由函數(shù)的組合調(diào)用完成

工具包的本質(zhì)

• 工具包就是函數(shù)集，包含了一系列定義好的函數(shù)

• #include 語句用于聲明需要使用工具包中的函數(shù)

• 工具包中的函數(shù)由其它開發(fā)者通過C語言編寫

• 也可根據(jù)項目需要自行編寫私有工具包

小結(jié)

• main() 是C程序中的入口函數(shù)(第一個被調(diào)用的函數(shù))

• main() 函數(shù)被操作系統(tǒng)調(diào)用(返回值也傳給操作系統(tǒng))

• 工具包的本質(zhì)是一個函數(shù)集合

• 可以根據(jù)需要自行定義工具包(函數(shù)集)

三、函數(shù)定義細(xì)節(jié)剖析

函數(shù)定義與函數(shù)調(diào)用

函數(shù)在被調(diào)用前必須完整定義

函數(shù)可以先被聲明，再被定義

• 聲明時，必須給出函數(shù)三要素（函數(shù)名，參數(shù)列表，返回類型)

• 定義時，必須完整給出函數(shù)體定義

特殊的基礎(chǔ)類型

• C語言中存在空類型(void)，這種類型表示“空”

• void 不能用于定義具體變量(沒有任何數(shù)據(jù)屬于空類型)

• void 常用于函數(shù)定義，表示無返回值或無參數(shù)

void 深入理解

• void 是基礎(chǔ)類型，但不是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，無法定義變量

• void可用于函數(shù)參數(shù)，表示函數(shù)無參數(shù)

• void 可用于函數(shù)返回類型，表示函數(shù)無返回值

所以說，下面程序的寫法就是錯誤的。

#include <stdio.h>
void demo(void i)
{
    return i;
}
int main()
{
    void v;
    void x = v;
    demo(x);
    return 0;
}

注意事項

C語言中的函數(shù)如果確定不需要參數(shù)，那么用 void 定義參數(shù)，而不是不寫參數(shù)。

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

可以看出，f 函數(shù)的輸入?yún)?shù)是沒有限制的，而g 函數(shù)沒有輸入?yún)?shù)，這點(diǎn)要特別注意。

關(guān)于函數(shù)返回

return 語句直接返回主調(diào)函數(shù)，后續(xù)代碼不再執(zhí)行

對于無返回值函數(shù)

• return 可以直接使用，無需跟上返回值

• 當(dāng)函數(shù)體中沒有 return 語句時，最后一條語句執(zhí)行后自動返回

對于有返回值的函數(shù)

• return 必須跟上一個合法返回值，所有執(zhí)行分支都必須顯示返回值

• return 語句必須出現(xiàn)在函數(shù)體中，并且必須被執(zhí)行

小結(jié)

• 函數(shù)可以先被聲明，再被定義(調(diào)用前必須給出完整定義)

• C語言中存在空類型(void) ，這種類型表示“空”

• void是基礎(chǔ)類型，但不是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型

• return語句直接返回主調(diào)函數(shù)，后續(xù)代碼不再執(zhí)行

• 函數(shù)中的所有執(zhí)行分支必須存在return語句

四、函數(shù)參數(shù)深度剖析

深入函數(shù)參數(shù)

• 函數(shù)參數(shù)在函數(shù)定義時并沒有確定的值（形參)

• 函數(shù)參數(shù)的具體值在函數(shù)調(diào)用時指定(實(shí)參)

• 函數(shù)參數(shù)的本質(zhì)是變量

• 函數(shù)調(diào)用時指定的實(shí)參用于對形參進(jìn)行初始化,初始化之后形參在函數(shù)內(nèi)部等同于普通變量。

下面看一段代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

特殊的數(shù)組參數(shù)

• 可以在定義函數(shù)時使用數(shù)組形參（如: int f( int a[5] );)

• 數(shù)組形參需要使用同類型數(shù)組作為實(shí)參

• 在C語言中，數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞時大小信息丟失

• 在函數(shù)內(nèi)部修改數(shù)組形參，將影響數(shù)組實(shí)參

注意事項

• 數(shù)組形參已經(jīng)發(fā)生退化，不包含數(shù)組大小信息

• 示例：void func (int a[ ]) 等價于void func (int a[1]) 等價于void func (int a[10]) 等價于void func (int a[100])

下面看一段代碼，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;
}

下面為輸出結(jié)果：

這里注意一下這句話：在函數(shù)內(nèi)部修改數(shù)組形參，將影響數(shù)組實(shí)參，所以當(dāng)調(diào)用 demo 函數(shù)后，實(shí)參的 arr1[0] 和 arr2[0] 都變成了50。

小結(jié)

• 函數(shù)定義時參數(shù)沒有具體值，函數(shù)調(diào)用時指定參數(shù)初始值

• 函數(shù)參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部等同于普通變量

• 在C語言中，數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞時大小信息丟失

• 在函數(shù)內(nèi)部修改數(shù)組形參，將影響數(shù)組實(shí)參

• 在C語言中，數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞時大小信息丟失在函數(shù)內(nèi)部修改數(shù)組形參，將影響數(shù)組實(shí)參

五、編寫函數(shù)對數(shù)組排序

排序的一般定義

• 排序是計算機(jī)內(nèi)經(jīng)常進(jìn)行的一種操作，其目的是將一組“無序”的數(shù)據(jù)元素調(diào)整為“有序”的數(shù)據(jù)元素。

排序中的關(guān)鍵操作

比較

• 任意兩個數(shù)據(jù)元素通過比較操作確定先后次序

交換

• 數(shù)據(jù)元素之間需要交換才能得到預(yù)期結(jié)果

核心思想

• 每次(例如第i次，i = O，1,..., n-2) 從后面 n-i 個待排的數(shù)據(jù)元素中選出最小元素，作為第 i 個元素。

解決方案

編寫函數(shù) int Min(int a[], int b, int e) 選擇最小元素

• 功能定義:在數(shù)組 a 的 b ...e ] 范圍尋找最小元素

• 返回值：最小元素在數(shù)組中的下標(biāo)

循環(huán)遍歷數(shù)組，將每次找到的最小元素交換就位

下面看一下示例代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

小結(jié)

• 排序是將一組“無序”的數(shù)據(jù)調(diào)整為“有序”的數(shù)據(jù)

• 排序中的關(guān)鍵操作為比較和交換

• 排序時每次選擇未排序數(shù)據(jù)中的最小值，并交換就位

• 每次選擇交換使得數(shù)據(jù)逐漸有序，最終完全有序

六、變量的作用域與生命期（上)

C語言中變量的分類

局部變量

• 函數(shù)內(nèi)部定義的變量（隸屬于當(dāng)前函數(shù))

• 只能在當(dāng)前函數(shù)中訪問使用

全局變量

• 全局范圍內(nèi)的變量（不特定隸屬于任意一個函數(shù))

• 可以在任意函數(shù)中訪問使用

同名變量的問題

• 不同函數(shù)中的局部變量可以同名(不會產(chǎn)生沖突)

• 全局變量不能同名(會產(chǎn)生命名沖突)

• 當(dāng)局部變量和全局變量同名時，優(yōu)先使用局部變量

同名變量規(guī)則

• 存在多個同名變量時，優(yōu)先使用最近定義的變量。

下面看一段代碼，感受一下：

#include <stdio.h>
int var = 100;  // 全局變量
void f(int var) // var <==> 局部變量
{
    var++;
    printf("var = %d\n", var);
}
int main()
{
    int var = 10;  // 局部變量
    f(var);  // f(10);
    printf("var = %d\n", var);  // var = 10;
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果：

變量的作用域

• 變量的作用域指的是變量定義后的可訪問范圍

• 不同變量的作用域可以有重疊

1. 不同名變量在重疊作用域內(nèi)可分別訪問

2. 在重疊作用域內(nèi)，只可訪問最近定義的同名變量

局部變量的作用域

• 代碼塊:從 { 開始到 } 結(jié)束的一段代碼

• 變量只能定義在代碼塊的開始處，即: { 之后，執(zhí)行語句之前

• 變量的作用域從定義開始到當(dāng)前代碼塊結(jié)束

• 當(dāng)變量的作用域結(jié)束后，變量不可用 (無法直接訪問)

全局變量的作用域

• 全局作用域：可在程序的各個角落訪問并使用

• 文件作用域：只能在當(dāng)前代碼文件中訪問并使用

• 全局作用域：可在程序的各個角落訪問并使用一文件作用域:只能在當(dāng)前代碼文件中訪問并使用

• 工程開發(fā)中，全局變量通常以 g_ 作為前綴命名（工程約定)

下面看一段代碼，感受一下：

#include <stdio.h>
int var = 100;  // 全局變量
int main()
{
    int var = 10;  // 局部變量
    {
        int var = 1;  // 局部變量
        printf("var = %d\n", var);
    }
    printf("var = %d\n", var);  // var = 10;
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果：

注意：存在多個同名變量時，優(yōu)先使用最近定義的變量

小結(jié)

• 局部變量只能在當(dāng)前函數(shù)中使用，全局變量可在任何地方使用

• 當(dāng)局部變量和全局變量同名時，優(yōu)先使用局部變量

• 變量的作用域可重疊，內(nèi)層作用域覆蓋外層作用域

• 離開作用域后變量不可訪問（無法繼續(xù)使用)

七、變量的作用域與生命期（下)

不同變量的物理存儲區(qū)域

• 在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，物理內(nèi)存被分為不同區(qū)域

• 區(qū)域不同，用途不同，不同種類的變量位于不同區(qū)域

1. 全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)：存放全局變量，靜態(tài)變量

2. ?？臻g：存放函數(shù)參數(shù)，局部變量

3. 堆空間：用于動態(tài)創(chuàng)建變量

生命期：變量從創(chuàng)建到銷毀的時間(即：合法可用的時間)

不同變量的生命期

全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中的變量

• 程序開始運(yùn)行時創(chuàng)建，程序結(jié)束時被銷毀，整個程序運(yùn)行期合法可用

棧空間中的變量

• 進(jìn)入作用域時創(chuàng)建，離開作用域時銷毀（自動銷毀)

局部變量在函數(shù)調(diào)用返回后銷毀

下面看一段代碼，感受一下變量生命期：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

這個例子充分展示了變量的生命周期，值得仔細(xì)體會。

作用域與生命期無本質(zhì)聯(lián)系

作用域規(guī)則是語法層面對變量是否可訪問的規(guī)定

生命期是二進(jìn)制層面上變量存在于內(nèi)存中的時間

可能的情況

• 作用域外無法訪問的變量，可能在其生命期中（靜態(tài)局部變量)

• 作用域內(nèi)可訪問的變量，可能已經(jīng)被銷毀（堆變量)

• 生命期中的變量，可能無法訪問(文件作用域全局變量)

靜態(tài)變量

• static 是C語言中的關(guān)鍵字

• static 修飾的局部變量創(chuàng)建于全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)(擁有程序生命期)

• static 修飾的全局變量只有文件作用域(文件之外無法訪問)

• static 局部變量只會初始化一次，作用域與普通變量無異

變量的生命期由變量存儲位置決定

• static 將變量存儲于全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，默認(rèn)初始化為0

• auto 將變量存儲于棧空間，默認(rèn)初始化為隨機(jī)值

• register 將變量存儲于寄存器，默認(rèn)初始化為隨機(jī)值

不同類型變量示例

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

下面看一段代碼，感受一下 static 關(guān)鍵詞：

#include <stdio.h>
int global;
int func(int x)
{
    static int s_var;   // 全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中的變量，默認(rèn)初始化為 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;
}

下面為輸出結(jié)果：

這里注意：全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中的變量，默認(rèn)初始化為 0 ，并且，只做一次初始化

小結(jié)

• 變量生命期指變量合法可用的時間

• 生命期是變量存在于內(nèi)存中的時間

• 作用域與生命期無本質(zhì)聯(lián)系

• 作用域和生命期用于判斷變量是否可訪問

八、函數(shù)專題練習(xí)

題目：編寫函數(shù)，將字符串轉(zhuǎn)換為整型數(shù)

函數(shù)原型：int str2int(char s[]);

參數(shù)：可以代表整型數(shù)的字符串

返回值：整型值

注意事項：

• 整型數(shù)可以存在符號位，如: "-12345"

• 字符串本身可能不是一個合法整型數(shù)，如:"123xyz45"

算法流程

上代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

九、遞歸函數(shù)簡介

在程序設(shè)計中，將函數(shù)自調(diào)用稱為遞歸調(diào)用

遞歸是一種數(shù)學(xué)上分而自治的思想

• 將原問題分解為規(guī)模較小的問題進(jìn)行處理

• 問題的分解是有限的(遞歸不能無限進(jìn)行)

遞歸模型的一般表示法

遞歸在程序設(shè)計中的應(yīng)用

遞歸函數(shù)

• 函數(shù)體中存在自我調(diào)用的函數(shù)

• 遞歸函數(shù)必須有遞歸出口(邊界條件)

• 函數(shù)的無限遞歸將導(dǎo)致程序崩潰

遞歸思想的應(yīng)用:

自然數(shù)列求和：sum( n ) = 1 +2 +3 + ... + n

斐波拉契數(shù)列：1，1，2，3，5，8，13，21，...

上代碼：

#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;
}

下面為輸出結(jié)果：

到此，關(guān)于“C語言函數(shù)的知識點(diǎn)有哪些”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！