C 语言中的用户定义函数

C 语言中的函数是一段有组织的、可重用的代码块，用于执行单个相关操作。任何 C 语言程序中，都有一个或多个函数，这些函数分为库函数和用户定义函数。

C 语言中有两种类型的函数 -

• 库函数
• 用户定义函数

任何 C 语言编译器(例如 GCC 编译器、Clang、MSVC 编译器等)都附带许多预编译的头文件(stdio.h、math.h 等)，每个头文件都包含一个或多个预定义的库函数，例如 printf()、scanf()、pow()、sqrt() 等。要使用库函数，必须使用 #include 指令提供相应的头文件。

但是，如果您找不到合适的库函数来满足您的目的，则可以为程序定义自定义函数。通常，我们会在 C 程序中找到一个 main() 函数。显然，main() 函数是用户定义函数，因为它包含用户提供的指令。当然，它可以调用其他库或用户定义函数。

C 语言中的用户定义函数是什么?

用户定义函数是由用户定义的函数，用于执行特定任务，从而实现代码的可重用性和模块化。创建和使用用户定义函数无需使用任何内置库。这些函数可以在同一程序中创建，也可以在用户定义的头文件中创建。

创建用户定义函数

要创建用户定义函数，首先需要了解函数的用途，即您希望该函数执行什么操作?

要创建用户定义函数，您需要了解函数的以下三个部分:

• 函数声明
• 函数定义
• 函数调用

用户定义函数的声明

在 C 语言中，任何函数都必须提供原型声明。库函数的原型位于相应的头文件中。

对于用户定义函数，其原型位于当前程序中。函数的定义与其原型声明应该匹配。

语法

如果您要定义一个名为 add() 的函数，该函数执行两个整数参数的加法运算并返回整数值，则函数声明应如下:

int add(int, int);

用户定义函数的定义

函数的定义与其原型声明应该匹配。该定义由与声明匹配的函数头和函数体组成。

语法

return_type function_name(arg1, arg2, ...){

   // 函数主体;

   return val;

}

示例

使用此模板，您可以编写用户定义函数 add()，如下所示 -

int add(int a, int b){
   int c;
   c = a + b;
   return c;
}

请注意，在 C 程序中，用户定义函数的定义顺序并不重要。但是，必须在调用函数之前声明其原型。

在程序中，main() 函数始终是入口点，无论它是否是第一个函数。我们无需提供 main() 函数的原型声明。

调用用户定义函数

要调用函数，您应该使用符合函数原型声明的语句。如果函数定义为接收一定数量的参数，则必须传递相同数量和类型的参数才能调用该函数。

示例

以下语句调用我们上面定义的 add() 函数 -

int result = add(10, 20);

用户定义函数示例

在此示例中，我们创建两个用户定义函数 add() 和 sub()，用于计算给定数字的加法和减法。

// C 程序演示用户定义函数示例
// #include <stdio.h>

// 函数声明
int add(int, int);
int sub(int, int);

// 函数定义
int add(int a, int b) {
  return (a + b);
}

int sub(int a, int b) {
  return (a - b);
}

int main() {
    // 声明两个整数变量来存储数字
    // 以及用于存储结果的 result 变量
    int num1 = 36, num2 = 24;
    int res_add, res_sub;
    
    // 调用函数
    res_add = add(num1, num2);
    res_sub = sub(num1, num2);
    
    // 打印结果
    printf("Addition is : %d
", res_add);
  printf("Subtraction is : %d
", res_sub);

  return 0;
}

Addition is : 60
Subtraction is : 12

用户定义函数中的形式参数和实际参数

当函数定义时带有参数，函数名称前面括号中的参数称为形式参数。在上例中，函数定义了"int a"和"int b"两个参数;它们是形式参数。

当函数被调用时，传递给它的参数称为实际参数。在下面的例子中，变量"x"和"y"是实际参数。

int x = 10, y = 20;
int result = add(x, y);

用户定义函数可以定义为使用任何类型的变量作为形式参数。它包括基本类型(int、float、char)、数组、指针或结构体/联合体类型变量。

函数应该向调用环境返回一个值。默认情况下，函数的返回类型为int类型。但是，它可以返回任何数据类型 - 基本类型、数组、指针、结构体以及指针。您甚至可以定义一个返回void类型的函数。

示例

如果函数的前向声明和定义中实际参数和形式参数的数量或类型，或者返回类型不匹配，则编译器会报告错误。

请看下面的示例 -

#include <stdio.h>

float divide (int, int);

int main(){

   int x = 15, y = 5;

   float z = divide (x, y);
   
   printf("%f", z);

   return 0;
}

int divide (int a, int b){

   int c = a/b;

   return c;
}

输出

在上面的代码中，divide() 函数的声明与其定义不匹配，因此编译器显示以下错误 -

error: conflicting types for 'divide'

在 C 语言中，任何函数都可以调用任何其他函数，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。

以下程序从 main() 函数内部调用 main() 函数 -

#include <stdio.h>

int main(){

   printf("Hello");

   main();

   return 0;
}

程序执行时会陷入无限循环。实际应用中，必须使用递归才能使程序最终终止。