C 语言中的函数

C 语言中的函数是一段可复用的代码块，用于执行单一相关的操作。每个 C 语言程序至少包含一个函数，即 main()，所有最简单的程序都可以定义其他函数。

当某个问题的算法涉及冗长复杂的逻辑时，它会被分解成更小、独立且可复用的代码块。这些小代码块在不同的编程语言中有不同的名称，例如 模块、子例程、函数 或 方法。

您可以将代码拆分成多个独立的函数。如何在不同的函数之间划分代码由您决定，但从逻辑上讲，这种划分应该确保每个函数执行特定的任务。

函数声明会告知编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。

C 标准库提供了许多可供程序调用的内置函数。例如，strcat() 用于连接两个字符串，memcpy() 用于将一个内存位置复制到另一个位置，以及许多其他函数。

C 语言中的模块化编程

函数旨在执行作为整个过程一部分的特定任务。这种软件开发方法称为模块化编程。

模块化编程采用自上而下的软件开发方法。编程解决方案有一个主例程，通过该主例程可以调用较小的独立模块(函数)。

每个函数都是一个独立、完整且可重用的软件组件。函数被调用时，会执行指定的任务，并将控制权返回给调用例程，并可选地返回其处理结果。

这种方法的主要优点是代码易于理解、开发和维护。

C 语言中的库函数

C 语言提供了许多库函数，包含在不同的头文件中。例如，stdio.h 头文件包含 printf() 和 scanf() 函数。同样，math.h 头文件包含许多函数，例如 sin()、pow()、sqrt() 等等。

这些函数执行预定义的任务，可以根据需要在任何程序中调用。但是，如果您找不到合适的库函数来满足您的目的，您可以定义一个。

在 C 语言中定义函数

在 C 语言中，任何函数都需要提供原型的前向声明。库函数的原型位于相应的头文件中。

对于用户定义的函数，其原型位于当前程序中。函数的定义和原型声明应该匹配。

函数中的所有语句执行完成后，程序流程返回到调用环境。函数可能会随流程控制一起返回一些数据。

C 语言中的函数声明

函数声明会告知编译器函数名称以及如何调用该函数。函数的实际主体可以单独定义。

函数声明包含以下部分 -

返回类型 函数名(参数列表);

对于上面定义的函数 max()，函数声明如下 -

int max(int num1, int num2);

函数声明中参数名称并不重要，只需要其类型，因此以下声明也是有效的 -

int max(int, int);

当您在一个源文件中定义一个函数并在另一个文件中调用该函数时，需要进行函数声明。在这种情况下，您应该在调用该函数的文件顶部声明该函数。

C 语言中函数的组成部分

C 编程语言中函数定义的一般形式如下 -

return_type function_name(parameter list){
   
   body of the function
}

C 语言中的函数定义由函数头和函数体组成。以下是函数的所有组成部分 -

• 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。某些函数执行所需的操作而不返回值。在这种情况下，return_type 是关键字 void。
• 函数名称 - 这是函数的实际名称。函数名称和参数列表共同构成了函数签名。
• 参数列表 - 参数(也称为参数)就像一个占位符。调用函数时，您将一个值作为参数传递。该值称为实际参数或实参。参数列表指的是函数参数的类型、顺序和数量。参数是可选的;也就是说，函数可以不包含任何参数。
• 函数体 − 函数体包含一组定义函数功能的语句。

C 语言中的函数应该具有返回类型。函数返回的变量类型必须是函数的返回类型。在上图中，add() 函数返回 int 类型。

示例:C 语言中的用户定义函数

在此程序中，我们使用了一个名为 max() 的用户定义函数。该函数接受两个参数 num1 和 num2，并返回两者之间的最大值 −

#include <stdio.h>

/* 返回两个数字之间最大值的函数 */
int max(int num1, int num2){

   /*局部变量声明*/
   int result;
   
   if(num1 > num2)
      result = num1;
   else
      result = num2;
 
   return result; 
}

int main(){
   printf("Comparing two numbers using max() function: 
");
   printf("Which of the two, 75 or 57, is greater than the other? 
");
   printf("The answer is: %d", max(75, 57));
    
   return 0;
}

输出

运行此代码时，它将产生以下输出 -

Comparing two numbers using max() function: 
Which of the two, 75 or 57, is greater than the other? 
The answer is: 75

在 C 语言中调用函数

创建 C 函数时，需要定义该函数的功能。要使用函数，必须调用该函数来执行定义的任务。

要正确调用函数，需要遵循函数原型的声明。如果函数定义为接收一组参数，则必须传递相同数量和类型的参数。

当函数定义时带有参数，函数名称前面的参数称为形式参数。当函数被调用时，传递给它的参数称为实际参数。

当程序调用函数时，程序控制权将转移到被调用函数。被调用函数执行定义的任务，当执行其 return 语句或到达函数结束括号时，程序控制权将返回给主程序。

示例:调用函数

要调用函数，您只需传递所需的参数以及函数名称。如果函数返回值，则可以存储返回值。请看以下示例 -

#include <stdio.h>
 
/* 函数声明 */
int max(int num1, int num2);
 
int main (){

   /* 局部变量定义 */
   int a = 100;
   int b = 200;
   int ret;
 
   /* 调用函数获取最大值 */
   ret = max(a, b);
 
   printf( "Max value is : %d
", ret );
 
   return 0;
}
 
/* 函数返回两个数字之间的最大值 */
int max(int num1, int num2){

   /*局部变量声明*/
   int result;
 
   if (num1 > num2)
      result = num1;
   else
      result = num2;
 
   return result; 
}

输出

我们将 max() 与 main() 函数一起保留，并编译了源代码。运行最终的可执行文件时，将产生以下结果 -

Max value is :200

C 语言中的 main() 函数

C 程序是一个或多个函数的集合，但其中一个函数必须命名为 main()，它是程序执行的入口点。

在 main() 函数内部，调用其他函数。main() 函数可以调用库函数，例如 printf()，其原型从头文件 (stdio.h) 中获取，也可以调用代码中存在的任何其他用户定义函数。

在 C 语言中，程序的定义顺序并不重要。在程序中，无论 main() 函数是否是第一个函数，它都是程序的入口点。

注意:在 C 语言中，任何函数都可以调用其他函数，调用次数不限。函数也可以调用自身。这种自调用函数称为递归函数。

函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接受参数值的变量。这些变量被称为函数的形式参数。

形式参数的行为类似于函数内的其他局部变量，在函数进入时创建，在函数退出时销毁。

调用函数时，有两种方式将参数传递给函数 -

默认情况下，C 使用通过值调用来传递实参。通常，这意味着函数内的代码无法更改用于调用函数的实参。