函数

C 源程序是由函数组成的，C 语言不仅提供了极为丰富的库函数, 还允许用户建立自己定义的函数。用户可把自己的算法编写成一个个相对独立的函数，然后再需要的时候调用它。

可以说 C 程序的全部工作都是由各式各样的函数完成的,所以也把 C 语言称为函数式语言。

在 C 语言中可从不同的角度对函数分类。

从函数定义的角度可分为：

库函数: 由 C 语言系统提供,用户无须定义,也不必在程序中作类型说明,只需在程序前包含有该函数原型的头文件即可在程序中直接调用。在前面各章的例题中反复用到 printf、scanf、getchar、putchar 等函数均属此类
用户定义函数:由用户按需编写的函数。对于用户自定义函数,不仅要在程序中定义函数本身,而且在主调函数模块中还必须对该被调函数进行类型说明,然后才能使用

从函数执行结果的角度可分为：

有返回值函数: 此类函数被调用执行完后将向调用者返回一个执行结果,称为函数返回值。(必须指定返回值类型和使用 return 关键字返回对应数据)
无返回值函数: 此类函数用于完成某项特定的处理任务,执行完成后不向调用者返回函数值。(返回值类型为 void, 不用使用 return 关键字返回对应数据)

从主调函数和被调函数之间数据传送的角度可分为：

无参函数: 在函数定义及函数说明及函数调用中均不带参数。主调函数和被调函数之间不进行参数传送。
有参函数: 在函数定义及函数说明时都有参数,称为形式参数(简称为形参)。在函数调用时也必须给出参数,称为实际参数(简称为实参)

定义

定义函数的步骤

返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，…) {
    函数体;
    返回值;
}

函数名：函数叫什么名字（函数名称不能相同）
参数：函数需要什么条件才能执行（可选）
函数体：函数是干啥的，里面包含了什么代码
返回值类型: 函数执行完毕返回什么和调用者（可选）

自定义函数的书写格式

int max(int value1, int value2) {
    int result = value1 > value2 ? value1 : value2;
    printf("这是一个有参数，也有返回值的函数\n");
    printf("max = %i\n", result);
    return result;
}

void min(int value1, int value2) {
    int result = value1 < value2 ? value1 : value2;
    printf("这是一个有参数，但没有返回值的函数\n");
    printf("min = %i\n", result);
}

void call(){
    printf("这是一个没有参数，也没有返回值的函数\n");
    // 没有返回值时 return 可以省略
}

int main(){
    printf("这是一个没有参数，但有返回值的函数\n");
    // 标准C要求main函数返回int类型
    return 0;
}

参数

形式参数
- 在定义函数时，函数名后面小括号()中定义的变量称为形式参数，简称形参
- 形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。
- 因此,形参只有在函数内部有效,函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量

int max(int number1, int number2) //  形式参数
{
    return number1 > number2 ? number1 : number2;
}

实际参数
- 在***调用函数***时, 传入的值称为实际参数，简称实参
- 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量,在进行函数调用时,它们都必须具有确定的值,以便把这些值传送给形参
- 因此应预先用赋值,输入等办法使实参获得确定值

int main() {
    int num = 99;
    // 88, num均能得到一个确定的值, 所以都可以作为实参
    max(88, num); // 实际参数
    return 0;
}

调用函数时传递的实参个数必须和函数的形参个数必须保持一致。

int max(int number1, int number2) { //  形式参数
    return number1 > number2 ? number1 : number2;
}
int main() {
    // 函数需要2个形参, 但是我们只传递了一个实参, 所以报错
    max(88); // 实际参数
    return 0;
}

形参实参类型不一致, 会自动转换为形参类型。

void change(double number1, double number2) {//  形式参数
   // 输出结果: 10.000000, 20.000000
   // 自动将实参转换为double类型后保存
   printf("number1 = %f, number2 = %f", number1, number2);
}
int main() {
    change(10, 20);
    return 0;
}

当使用基本数据类型（char、int、float 等）作为实参时，实参和形参之间只是值传递，修改形参的值并不影响到实参函数。

void change(int number1, int number2) { //  形式参数
    number1 = 250; // 不会影响实参
    number2 = 222;
}
int main() {
    int a = 88;
    int b = 99;
    change(a, b);
    printf("a  = %d, b = %d", a, b); // 输出结果: 88, 99
    return 0;
}

返回值

如果没有写返回值类型，默认是 int

max(int number1, int number2) {//  形式参数
    return number1 > number2 ? number1 : number2;
}

一个函数内部可以多次使用 return 语句，但是 return 语句会终止函数，后面的代码就不再被执行

int max(int number1, int number2) {//  形式参数
    return number1 > number2 ? number1 : number2;
    printf("执行不到"); // 执行不到
    return 250; // 执行不到
}

函数声名的返回值的类型和 return 实际返回的值类型应保持一致。如果两者不一致,则以返回值类型为准,自动进行类型转换。
```
int height() {
    return 3.14;
}
int main() {
  double temp = height();
  printf("%lf", temp);// 输出结果: 3.000000
}
```

函数的声明

函数实现是告诉系统, 这个函数具体的业务逻辑是怎么运作的。

去掉函数体的部分在加上分号，就可以得到函数声明。

函数声明格式：返回值类型函数名(参数类型形式参数1，参数类型形式参数2，…);

tip

因为你有时候并没有想好具体代码怎么写，所以先在顶部声明一下有这个函数，后面再随便在哪里实现这个函数的功能。

函数声明,就是在系统中记录, 有个函数叫什么名称, 该函数接收几个参数, 该函数的返回值类型是什么。

一个函数如果能被正常调用, 那么它在调用位置之前先被声明或实现。实际开发中推荐总是先声明后实现。

// 函数的声明可以重复
void getMax(int v1, int v2);
void getMax(int v1, int v2);
void getMax(int v1, int v2); // 不会报错
int main(int argc, const char * argv[]) {
    getMax(10, 20); // 调用函数
    return 0;
}
// 函数的实现不能重复
void getMax(int v1, int v2) {
    int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
    printf("max = %i\n", max);
}

函数声明可以写在函数外面,也可以写在函数里面, 只要在调用之前被声明即可

int main() {
    void getMax(int v1, int v2); // 函数声明, 不会报错
    getMax(10, 20); // 调用函数
    return 0;
}
// 函数实现
void getMax(int v1, int v2) {
    int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
    printf("max = %i\n", max);
}

主函数自动传参

main 函数最大的特点是会自动执行，如果你在命令行中运行一个名为 demo 的程序，并传入参数 hello world。

命令示例：gcc demo.c -o demo && ./demo hello world

那么 main 函数会自动接收到这些参数。

demo.c
int main(int argc, const char * argv[]) {
    printf("argc = %d\n", argc); // 表示参数的个数
    printf("argv = %s\n", argv[0]); // 表示第1个参数的值
    printf("argv = %s\n", argv[1]); // 表示第2个参数的值
    printf("argv = %s\n", argv[2]); // 表示第3个参数的值
    return 0;
}
/*
argc = 3
argv = ./demo
argv = hello
argv = world
*/

递归函数

一个函数在它的函数体内调用它自身称为递归调用

void function(int x){
    function(x);
}

递归函数必须满足三个条件：

自己调用自己：函数在内部调用自身
存在递归结束条件：必须有明确的终止条件，否则会无限递归
问题规模递减：每次递归调用都应该让问题变小
递归和循环区别

能用循环实现的功能,用递归都可以实现
递归常用于"回溯", "树的遍历","图的搜索"等问题
但代码理解难度大，内存消耗大(易导致栈溢出), 所以考虑到代码理解难度和内存消耗问题, 在企业开发中一般能用循环都不会使用递归

示例:

获取用户输入的数字, 直到用户输入一个正数为止

void getNumber(){
    int number = -1;
    while (number < 0) {
        printf("请输入一个正数\n");
        scanf("%d", &number);
    }

    printf("number = %d\n", number);
}

void getNumber2(){
    int number = -1;
    printf("请输入一个正数\n");
    scanf("%d", &number);
    if (number < 0) {
//        负数
        getNumber2();
    }else{
//        正数
       printf("number = %d\n", number);
    }
}

定义​

参数​

返回值​

函数的声明​

主函数自动传参​

递归函数​

定义

参数

返回值

函数的声明

主函数自动传参

递归函数