计算机编程 - 函数

函数是有组织的、可重用的代码块，用于执行单个相关操作。 函数为您的应用程序提供更好的模块化性和高度的代码重用。 您已经见过各种函数，例如 printf() 和 main()。 这些被称为语言本身提供的内置函数，但我们也可以编写自己的函数，本教程将教您如何在 C 编程语言中编写和使用这些函数。

函数的好处是它们有多个名字。 不同的编程语言对它们的命名不同，例如函数、方法、子例程、过程等。如果您遇到任何此类术语，请想象一下我们将在本教程中讨论的相同概念。

让我们从一个程序开始，我们将定义两个数字数组，然后从每个数组中找到最大的数字。 下面给出的是从给定的一组数字中找出最大数字的步骤 −

1. Get a list of numbers L1, L2, L3....LN
2. Assume L1 is the largest, Set max = L1
3. Take next number Li from the list and do the following
4.    If max is less than Li
5.       Set max = Li
6.    If Li is last number from the list then
7.       Print value stored in max and come out
8. Else prepeat same process starting from step 3

让我们将上面的程序翻译成C语言 −

#include <stdio.h>

int main() {
   int set1[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
   int set2[5] = {101, 201, 301, 401, 501};
   int i, max;
   
   /* Process first set of numbers available in set1[] */
   max = set1[0];
   i = 1;    
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set1[i] ) {
         max = set1[i];
      }
      i = i + 1;
   }
   
   printf("Max in first set = %d
", max );
    
   /* Now process second set of numbers available in set2[] */
   max = set2[0];
   i = 1;    
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set2[i] ) {
         max = set2[i];
      }
      i = i + 1;
   }
   printf("Max in second set = %d
", max );
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

如果你清楚了上面的例子，那么就很容易理解为什么我们需要一个函数了。 在上面的示例中，只有两组数字，set1 和 set2，但考虑这样一种情况:我们有 10 个或更多相似的数字组，以找出每组中的最大数字。 在这种情况下，我们将不得不重复处理10次或更多次，最终，程序将因重复代码而变得太大。 为了处理这种情况，我们在编写函数时尝试保留将在编程中反复使用的源代码。

现在，让我们看看如何在 C 编程语言中定义函数，然后在后续部分中，我们将解释如何使用它们。

定义函数

C语言中函数定义的一般形式如下 −

return_type function_name( parameter list ) {
   body of the function
   
   return [expression];
}

C 编程中的函数定义由函数头和函数体组成。 这是函数的所有部分 −

• return_type(返回类型) − 函数可以返回一个值。 return_type 是函数返回值的数据类型。 有些函数执行所需的操作而不返回值。 在本例中，return_type 是关键字 void。

• function_name(函数名称) − 这是该函数的实际名称。 函数名和参数列表共同构成函数签名。

• parameter list(参数列表) − 参数就像一个占位符。 当调用函数时，您将传递一个值作为参数。 该值称为实际参数或参数。 参数列表是指函数参数的类型、顺序和数量。 参数可选; 也就是说，函数可以不包含参数。

• Function Body(函数体) − 函数体包含定义函数功能的语句集合。

调用函数

在创建 C 函数时，您需要定义该函数必须执行的操作。 要使用函数，您必须调用该函数来执行定义的任务。

现在，让我们借助函数来编写上面的示例 −

#include <stdio.h>

int getMax( int set[] ) {
   int i, max;
   
   max = set[0];
   i = 1;    
   while( i < 5 ) {
      if( max <  set[i] ) {
         max = set[i];
      }
      i = i + 1;
   }
   return max;
}
main() {
   int set1[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
   int set2[5] = {101, 201, 301, 401, 501};
   int max;

   /* 处理 set1[] 中可用的第一组数字 */
   max = getMax(set1);
   printf("Max in first set = %d
", max );
    
   /* 现在处理 set2[] 中可用的第二组数字 */
   max = getMax(set2);
   printf("Max in second set = %d
", max );
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

Java 中的函数

如果你清楚C语言中的函数，那么理解Java中的函数也很容易。 Java 编程将它们命名为方法，但其余概念或多或少保持相同。

以下是用 Java 编写的等效程序。 你可以尝试执行一下看看输出 −

public class DemoJava {
   public static void main(String []args) {
      int[] set1 = {10, 20, 30, 40, 50};
      int[] set2 = {101, 201, 301, 401, 501};
      int max;

      /* Process first set of numbers available in set1[] */
      max = getMax(set1);
      System.out.format("Max in first set = %d
", max );

      /* Now process second set of numbers available in set2[] */
      max = getMax(set2);
      System.out.format("Max in second set = %d
", max );
   }
   public static int getMax( int set[] ) {
      int i, max;
      max = set[0];
      i = 1;    
      
      while( i < 5 ) {
         if( max <  set[i] ) {
            max = set[i];
         }
         i = i + 1;
      }
      return max;
   }
}

执行上述程序时，会产生以下结果 −

Max in first set = 50
Max in second set = 501

Python 中的函数

再说一次，如果你了解 C 和 Java 编程中函数的概念，那么 Python 也没有太大不同。 下面给出了在 Python 中定义函数的基本语法 −

def function_name( parameter list ):
   body of the function
   
   return [expression]

使用Python中的函数语法，上面的例子可以写成如下 −

def getMax( set ):
   max = set[0]
   i = 1   
   
   while( i < 5 ):
      if( max <  set[i] ):
         max = set[i]
      
      i = i + 1
   return max

set1 = [10, 20, 30, 40, 50]
set2 = [101, 201, 301, 401, 501]

# Process first set of numbers available in set1[]
max = getMax(set1)
print "Max in first set = ", max
    
# Now process second set of numbers available in set2[]
max = getMax(set2)
print "Max in second set = ", max

执行上述代码时，会产生以下结果 −

Max in first set =  50
Max in second set =  501