函數(shù)基本概念

• C源程序是由函數(shù)組成的
  • 例如: 我們前面學(xué)習(xí)的課程當(dāng)中,通過(guò)main函數(shù)+scanf函數(shù)+printf函數(shù)+邏輯代碼就可以組成一個(gè)C語(yǔ)言程序
• C語(yǔ)言不僅提供了極為豐富的庫(kù)函數(shù), 還允許用戶建立自己定義的函數(shù)冒嫡。用戶可把自己的算法編寫成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的函數(shù)枫攀，然后再需要的時(shí)候調(diào)用它
  • 例如:你用C語(yǔ)言編寫了一個(gè)MP3播放器程序届囚，那么它的程序結(jié)構(gòu)如下圖所示
• 可以說(shuō)C程序的全部工作都是由各式各樣的函數(shù)完成的,所以也把C語(yǔ)言稱為函數(shù)式語(yǔ)言

函數(shù)的分類

• 在C語(yǔ)言中可從不同的角度對(duì)函數(shù)分類
• 從函數(shù)定義的角度看,函數(shù)可分為庫(kù)函數(shù)和用戶定義函數(shù)兩種
  • 庫(kù)函數(shù): 由C語(yǔ)言系統(tǒng)提供,用戶無(wú)須定義,也不必在程序中作類型說(shuō)明,只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用衩椒。在前面各章的例題中反復(fù)用到printf论衍、scanf令花、getchar抹凳、putchar等函數(shù)均屬此類
  • 用戶定義函數(shù):由用戶按需編寫的函數(shù)鸯匹。對(duì)于用戶自定義函數(shù),不僅要在程序中定義函數(shù)本身,而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對(duì)該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說(shuō)明,然后才能使用
• 從函數(shù)執(zhí)行結(jié)果的角度來(lái)看, 函數(shù)可分為有返回值函數(shù)和無(wú)返回值函數(shù)兩種
  • 有返回值函數(shù): 此類函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行完后將向調(diào)用者返回一個(gè)執(zhí)行結(jié)果,稱為函數(shù)返回值。(必須指定返回值類型和使用return關(guān)鍵字返回對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù))
  • 無(wú)返回值函數(shù): 此類函數(shù)用于完成某項(xiàng)特定的處理任務(wù),執(zhí)行完成后不向調(diào)用者返回函數(shù)值灾搏。(返回值類型為void, 不用使用return關(guān)鍵字返回對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù))
• 從主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間數(shù)據(jù)傳送的角度看,又可分為無(wú)參函數(shù)和有參函數(shù)兩種
  • 無(wú)參函數(shù): 在函數(shù)定義及函數(shù)說(shuō)明及函數(shù)調(diào)用中均不帶參數(shù)挫望。主調(diào)函數(shù)和被調(diào)函數(shù)之間不進(jìn)行參數(shù)傳送。
  • 有參函數(shù): 在函數(shù)定義及函數(shù)說(shuō)明時(shí)都有參數(shù),稱為形式參數(shù)(簡(jiǎn)稱為形參)狂窑。在函數(shù)調(diào)用時(shí)也必須給出參數(shù),稱為實(shí)際參數(shù)(簡(jiǎn)稱為實(shí)參)

函數(shù)的定義

• 定義函數(shù)的目的

  • 將一個(gè)常用的功能封裝起來(lái)媳板，方便以后調(diào)用

• 自定義函數(shù)的書寫格式

返回值類型 函數(shù)名(參數(shù)類型 形式參數(shù)1，參數(shù)類型 形式參數(shù)2泉哈，…) {
    函數(shù)體;
    返回值;
}

• 示例

int main(){
    printf("hello world\n");
    retrun 0;
}

• 定義函數(shù)的步驟
  • 函數(shù)名：函數(shù)叫什么名字
  • 函數(shù)體：函數(shù)是干啥的蛉幸，里面包含了什么代碼
  • 返回值類型: 函數(shù)執(zhí)行完畢返回什么和調(diào)用者

• 無(wú)參無(wú)返回值函數(shù)定義
  • 沒(méi)有返回值時(shí)return可以省略
  • 格式:

  void 函數(shù)名() {
      函數(shù)體;
  }
  

  • 示例:

  // 1.沒(méi)有返回值/沒(méi)有形參
  // 如果一個(gè)函數(shù)不需要返回任何數(shù)據(jù)給調(diào)用者, 那么返回值類型就是void
  void printRose() {
      printf(" {@}\n");
      printf("  |\n");
      printf(" \\|/\n"); // 注意: \是一個(gè)特殊的符號(hào)(轉(zhuǎn)意字符), 想輸出\必須寫兩個(gè)斜線
      printf("  |\n");
    // 如果函數(shù)不需要返回?cái)?shù)據(jù)給調(diào)用者, 那么函數(shù)中的return可以不寫
  }
  

• 無(wú)參有返回值函數(shù)定義
  • 格式:

  返回值類型 函數(shù)名() {
      函數(shù)體;
      return 值;
  }
  

  • 示例:

  int getMax() {
      printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù), 以逗號(hào)隔開, 以回車結(jié)束\n");
      int number1, number2;
      scanf("%i,%i", &number1, &number2);
      int max = number1 > number2 ? number1 : number2;
      return max;
  }
  

• 有參無(wú)返回值函數(shù)定義
  • 形式參數(shù)表列表的格式: 類型 變量名,類型 變量2,......
  • 格式:

  void 函數(shù)名(參數(shù)類型 形式參數(shù)1，參數(shù)類型 形式參數(shù)2丛晦，…) {
      函數(shù)體;
  }
  

  • 示例:

  void printMax(int value1, int value2) {
      int max = value1 > value2 ? value1 : value2;
      printf("max = %i\n", max);
  }
  

• 有參有返回值函數(shù)定義
  • 格式:

  返回值類型 函數(shù)名(參數(shù)類型 形式參數(shù)1奕纫，參數(shù)類型 形式參數(shù)2，…) {
      函數(shù)體;
      return 0;
  }
  

  • 示例:

   int printMax(int value1, int value2) {
      int max = value1 > value2 ? value1 : value2;
      return max;
  }
  

• 函數(shù)定義注意
• • 函數(shù)名稱不能相同

  void test() {
  }
  void test() { // 報(bào)錯(cuò)
  }
  

函數(shù)的參數(shù)和返回值

• 形式參數(shù)
  • 在定義函數(shù)時(shí)烫沙，函數(shù)名后面小括號(hào)()中定義的變量稱為形式參數(shù)若锁，簡(jiǎn)稱形參
  • 形參變量只有在被調(diào)用時(shí)才分配內(nèi)存單元,在調(diào)用結(jié)束時(shí),即刻釋放所分配的內(nèi)存單元。
  • 因此,形參只有在函數(shù)內(nèi)部有效,函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回主調(diào)函數(shù)后則不能再使用該形參變量

int max(int number1, int number2) //  形式參數(shù)
{
    return number1 > number2 ? number1 : number2;
}

• 實(shí)際參數(shù)
  • 在調(diào)用函數(shù)時(shí), 傳入的值稱為實(shí)際參數(shù)斧吐，簡(jiǎn)稱實(shí)參
  • 實(shí)參可以是常量又固、變量、表達(dá)式煤率、函數(shù)等,無(wú)論實(shí)參是何種類型的量,在進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí),它們都必須具有確定的值,以便把這些值傳送給形參
  • 因此應(yīng)預(yù)先用賦值,輸入等辦法使實(shí)參獲得確定值

int main() {
    int num = 99;
    // 88, num, 22+44均能得到一個(gè)確定的值, 所以都可以作為實(shí)參
    max(88, num, 22+44); // 實(shí)際參數(shù)
    return 0;
}

• 形參仰冠、實(shí)參注意點(diǎn)
  • 調(diào)用函數(shù)時(shí)傳遞的實(shí)參個(gè)數(shù)必須和函數(shù)的形參個(gè)數(shù)必須保持一致

  int max(int number1, int number2) { //  形式參數(shù)
      return number1 > number2 ? number1 : number2;
  }
  int main() {
      // 函數(shù)需要2個(gè)形參, 但是我們只傳遞了一個(gè)實(shí)參, 所以報(bào)錯(cuò)
      max(88); // 實(shí)際參數(shù)
      return 0;
  }
  

• • 形參實(shí)參類型不一致, 會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為形參類型

  void change(double number1, double number2) {//  形式參數(shù)
     // 輸出結(jié)果: 10.000000, 20.000000
     // 自動(dòng)將實(shí)參轉(zhuǎn)換為double類型后保存
     printf("number1 = %f, number2 = %f", number1, number2);
  }
  int main() {
      change(10, 20);
      return 0;
  }
  

• • 當(dāng)使用基本數(shù)據(jù)類型（char、int蝶糯、float等）作為實(shí)參時(shí)洋只，實(shí)參和形參之間只是值傳遞，修改形參的值并不影響到實(shí)參函數(shù)可以沒(méi)有形參

  void change(int number1, int number2) { //  形式參數(shù)
      number1 = 250; // 不會(huì)影響實(shí)參
      number2 = 222;
  }
  int main() {
      int a = 88;
      int b = 99;
      change(a, b);
      printf("a  = %d, b = %d", a, b); // 輸出結(jié)果: 88, 99
      return 0;
  }
  

• 返回值類型注意點(diǎn)
  • 如果沒(méi)有寫返回值類型昼捍，默認(rèn)是int

  max(int number1, int number2) {//  形式參數(shù)
      return number1 > number2 ? number1 : number2;
  }
  

• • 函數(shù)返回值的類型和return實(shí)際返回的值類型應(yīng)保持一致识虚。如果兩者不一致,則以返回值類型為準(zhǔn),自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換

  int height() {
      return 3.14; 
  }
  int main() {
    double temp = height();
    printf("%lf", temp);// 輸出結(jié)果: 3.000000
  }
  

• • 一個(gè)函數(shù)內(nèi)部可以多次使用return語(yǔ)句，但是return語(yǔ)句后面的代碼就不再被執(zhí)行

  int max(int number1, int number2) {//  形式參數(shù)
      return number1 > number2 ? number1 : number2;
      printf("執(zhí)行不到"); // 執(zhí)行不到
      return 250; // 執(zhí)行不到
  }
  

函數(shù)的聲明

• 在C語(yǔ)言中妒茬，函數(shù)的定義順序是有講究的：
  • 默認(rèn)情況下担锤，只有后面定義的函數(shù)才可以調(diào)用前面定義過(guò)的函數(shù)
• 如果想把函數(shù)的定義寫在main函數(shù)后面，而且main函數(shù)能正常調(diào)用這些函數(shù)乍钻，那就必須在main函數(shù)的前面進(jìn)行函數(shù)的聲明, 否則
  • 系統(tǒng)搞不清楚有沒(méi)有這個(gè)函數(shù)
  • 系統(tǒng)搞不清楚這個(gè)函數(shù)接收幾個(gè)參數(shù)
  • 系統(tǒng)搞不清楚這個(gè)函數(shù)的返回值類型是什么
• 所以函數(shù)聲明,就是在函數(shù)調(diào)用之前告訴系統(tǒng), 該函數(shù)叫什么名稱, 該函數(shù)接收幾個(gè)參數(shù), 該函數(shù)的返回值類型是什么
• 函數(shù)的聲明格式：
  • 將自定義函數(shù)時(shí){}之前的內(nèi)容拷貝到調(diào)用之間即可
  • 例如: int max( int a, int b );
  • 或者: int max( int, int );

// 函數(shù)聲明
void getMax(int v1, int v2);
int main(int argc, const char * argv[]) {
    getMax(10, 20); // 調(diào)用函數(shù)
    return 0;
}
// 函數(shù)實(shí)現(xiàn)
void getMax(int v1, int v2) {
    int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
    printf("max = %i\n", max);
}

• 函數(shù)的聲明與實(shí)現(xiàn)的關(guān)系
  • 聲明僅僅代表著告訴系統(tǒng)一定有這個(gè)函數(shù), 和這個(gè)函數(shù)的參數(shù)肛循、返回值是什么
  • 實(shí)現(xiàn)代表著告訴系統(tǒng), 這個(gè)函數(shù)具體的業(yè)務(wù)邏輯是怎么運(yùn)作的
• 函數(shù)聲明注意點(diǎn):
  • 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)不能重復(fù), 而函數(shù)的聲明可以重復(fù)

  // 函數(shù)聲明
  void getMax(int v1, int v2);
  void getMax(int v1, int v2);
  void getMax(int v1, int v2); // 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
  int main(int argc, const char * argv[]) {
      getMax(10, 20); // 調(diào)用函數(shù)
      return 0;
  }
  // 函數(shù)實(shí)現(xiàn)
  void getMax(int v1, int v2) {
      int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
      printf("max = %i\n", max);
  }
  

• • 函數(shù)聲明可以寫在函數(shù)外面,也可以寫在函數(shù)里面, 只要在調(diào)用之前被聲明即可

  int main(int argc, const char * argv[]) {
      void getMax(int v1, int v2); // 函數(shù)聲明, 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
      getMax(10, 20); // 調(diào)用函數(shù)
      return 0;
  }
  // 函數(shù)實(shí)現(xiàn)
  void getMax(int v1, int v2) {
      int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
      printf("max = %i\n", max);
  }
  

• • 當(dāng)被調(diào)函數(shù)的函數(shù)定義出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)之前時(shí),在主調(diào)函數(shù)中也可以不對(duì)被調(diào)函數(shù)再作聲明

  // 函數(shù)實(shí)現(xiàn)
  void getMax(int v1, int v2) {
      int max = v1 > v2 ? v1 : v2;
      printf("max = %i\n", max);
  }
  int main(int argc, const char * argv[]) {
      getMax(10, 20); // 調(diào)用函數(shù)
      return 0;
  }
  

• • 如果被調(diào)函數(shù)的返回值是整型時(shí),可以不對(duì)被調(diào)函數(shù)作說(shuō)明,而直接調(diào)用

  int main(int argc, const char * argv[]) {
      int res = getMin(5, 3); // 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
      printf("result = %d\n", res );
      return 0;
  }
  int getMin(int num1, int num2) {// 返回int, 不用聲明
      return num1 < num2 ? num1 : num2;
  }
  

main函數(shù)分析

• main的含義:
  • main是函數(shù)的名稱, 和我們自定義的函數(shù)名稱一樣, 也是一個(gè)標(biāo)識(shí)符
  • 只不過(guò)main這個(gè)名稱比較特殊, 程序已啟動(dòng)就會(huì)自動(dòng)調(diào)用它
• return 0;的含義:
  • 告訴系統(tǒng)main函數(shù)是否正確的被執(zhí)行了
  • 如果main函數(shù)的執(zhí)行正常, 那么就返回0
  • 如果main函數(shù)執(zhí)行不正常, 那么就返回一個(gè)非0的數(shù)
• 返回值類型:
  • 一個(gè)函數(shù)return后面寫的是什么類型, 函數(shù)的返回值類型就必須是什么類型, 所以寫int
• 形參列表的含義
  • int argc :
    • 系統(tǒng)在啟動(dòng)程序時(shí)調(diào)用main函數(shù)時(shí)傳遞給argv的值的個(gè)數(shù)
  • const char * argv[] :
    • 系統(tǒng)在啟動(dòng)程序時(shí)傳入的的值, 默認(rèn)情況下系統(tǒng)只會(huì)傳入一個(gè)值, 這個(gè)值就是main函數(shù)執(zhí)行文件的路徑
    • 也可以通過(guò)命令行或項(xiàng)目設(shè)置傳入其它參數(shù)

• 函數(shù)練習(xí)
  • 寫一個(gè)函數(shù)從鍵盤輸入三個(gè)整型數(shù)字,找出其最大值
  • 寫一個(gè)函數(shù)求三個(gè)數(shù)的平均值

遞歸函數(shù)(了解)

• 什么是遞歸函數(shù)?
  • 一個(gè)函數(shù)在它的函數(shù)體內(nèi)調(diào)用它自身稱為遞歸調(diào)用

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

• 遞歸函數(shù)構(gòu)成條件
  • 自己搞自己
  • 存在一個(gè)條件能夠讓遞歸結(jié)束
  • 問(wèn)題的規(guī)模能夠縮小
• 示例:
  • 獲取用戶輸入的數(shù)字, 直到用戶輸入一個(gè)正數(shù)為止

void getNumber(){
    int number = -1;
    while (number < 0) {
        printf("請(qǐng)輸入一個(gè)正數(shù)\n");
        scanf("%d", &number);
    }

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

void getNumber2(){
    int number = -1;
    printf("請(qǐng)輸入一個(gè)正數(shù)abc\n");
    scanf("%d", &number);
    if (number < 0) {
//        負(fù)數(shù)
        getNumber2();
    }else{
//        正數(shù)
       printf("number = %d\n", number);
    }
}

• 遞歸和循環(huán)區(qū)別

  • 能用循環(huán)實(shí)現(xiàn)的功能,用遞歸都可以實(shí)現(xiàn)
  • 遞歸常用于"回溯", "樹的遍歷","圖的搜索"等問(wèn)題
  • 但代碼理解難度大铭腕，內(nèi)存消耗大(易導(dǎo)致棧溢出), 所以考慮到代碼理解難度和內(nèi)存消耗問(wèn)題, 在企業(yè)開發(fā)中一般能用循環(huán)都不會(huì)使用遞歸

• 遞歸練習(xí)

  • 有5個(gè)人坐在一起,問(wèn)第5個(gè)人多少歲?他說(shuō)比第4個(gè)人大兩歲。問(wèn) 第4個(gè)人歲數(shù),他說(shuō)比第3個(gè)人大兩歲多糠。問(wèn)第3個(gè)人,又說(shuō)比第2個(gè) 人大兩歲累舷。問(wèn)第2個(gè)人,說(shuō)比第1個(gè)人大兩歲。最后問(wèn)第1個(gè)人, 他說(shuō)是10歲夹孔。請(qǐng)問(wèn)第5個(gè)人多大?
  • 用遞歸法求N的階乘
  • 設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)用來(lái)計(jì)算B的n次方