目录😊

1. 函数是什么🐾

2. 库函数🐾

3. 自定义函数🐾

4. 函数参数🐾

5. 函数调用🐾

6. 函数的嵌套调用和链式访问🐾

7. 函数的声明和定义🐾

8. 函数递归🐾

1. 函数是什么

数学中我们常见到函数的概念。但是你了解C语言中的函数吗？

维基百科中对函数的定义：子程序

在计算机科学中，子程序（英语：Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit），是一个大型程序中的某部分代码，由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定任务，而且相较于其他代码，具备相对的独立性。
一般会有输入参数并有返回值，提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库。

2. 库函数

为什么会有库函数？

我们知道在我们学习C语言编程的时候，总是在一个代码编写完成之后迫不及待的想知道结果，想把这个结果打印到我们的屏幕上看看。这个时候我们会频繁的使用一个功能：将信息按照一定的格式打印到屏幕上（printf）。
在编程的过程中我们会频繁的做一些字符串的拷贝工作（strcpy）。
在编程是我们也计算，总是会计算n的k次方这样的运算（pow）。

像上面我们描述的基础功能，它们不是业务性的代码。我们在开发的过程中每个程序员都可能用的到，为了支持可移植性和提高程序的效率，所以C语言的基础库中提供了一系列类似的库函数，方便程序员进行软件开发。

学习库函数的网站：www.cplusplus.com

简单的来讲，C语言常用的库函数有：

strcpy函数：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };strcpy(arr2, arr1);printf("%s", arr2);return 0;
}

运行结果：

memset函数：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{char arr[] = "hello world";memset(arr, 'x', 5);printf("%s", arr);return 0;
}

运行结果：

3. 自定义函数

如果库函数能干所有的事情，那还要程序员干什么？所以更加重要的是自定义函数。自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型和函数参数。但是不一样的是这些都是我们自己来设计。这给程序员一个很大的发挥空间

自定义函数和库函数一样，有函数名，返回值类型，函数参数

我们举一个例子：

写一个函数可以找出两个整数中的最大值。

int Max(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}

无参和返回值的函数：

#include<stdio.h>
void test()
{printf("hehe\n");
}
int main()
{test();return 0;
}

写一个函数可以交换两个整型变量的内容：

错误代码：

#include<stdio.h>
void Swap(int x, int y)
{int tmp = x;x = y;y = tmp;
}int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);printf("交换前：a=%d,b=%d\n", a, b);Swap(a, b);printf("交换后：a=%d,b=%d\n", a, b);return 0;
}

这串代码并不能完成交换的操作：

原因是为什么呢？通过调试，我们可以发现代码出错的原因：

我们发现啊a,b的地址和x,y的地址并不相同，当x,y的值交换后,a,b的值并没有发生改变

在上述代码中，a，b是实参，x，y是形参

当实参传递给形参的时候，形参是实参的一份临时拷贝，所以对形参的修改不会影响实参.

解决方法：

#include<stdio.h>
void Swap(int *x, int *y)
{int tmp = *x;*x = *y;*y = tmp;
}int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);printf("交换前：a=%d,b=%d\n", a, b);Swap(&a, &b);printf("交换后：a=%d,b=%d\n", a, b);return 0;
}

4. 函数参数

实际参数（实参）

真实传给函数的参数，叫实参。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，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。

形式参数（形参）

形式参数是指函数名后括号中的变量，因为形式参数只有在函数被调用的过程中才实例化（分配内存单元），所以叫形式参数。形式参数当函数调用完成之后就自动销毁了。因此形式参数只在函数中有效。

5. 函数调用

传值调用

函数的形参和实参分别占有不同内存块，对形参的修改不会影响实参。

传址调用

传址调用是把函数外部创建变量的内存地址传递给函数参数的一种调用函数的方式。
这种传参方式可以让函数和函数外边的变量建立起真正的联系，也就是函数内部可以直接操作函数外部的变量。

练习

写一个函数判断一个数是不是素数；

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int is_prime(int n)
{int j = 0;for (j = 2; j <= sqrt(n); j++){if (n % j == 0){return 0;}}return 1;
}int main()
{int i = 0;for (i = 100; i <= 200; i++){if (is_prime(i) == 1){printf("%d ", i);}}return 0;
}

写一个函数判断一年是否为闰年

#include<stdio.h>
int is_leap_year(int y)
{if ((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0) || (y % 400 == 0))return 1;elsereturn 0;
}
int main()
{int i = 0;for (i = 1000; i <= 2000; i++){if (is_leap_year(i) == 1){printf("%d ", i);}}return 0;
}

写一个函数，实现一个整形有序数组的二分查找

#include<stdio.h>
int binary_search(int arr[],int k,int sz)
{int left = 0;int right = sz - 1;while (left <= right){int mid = (left + right) / 2;if (arr[mid] > k){right = mid - 1;}else if (arr[mid] < k){left = mid + 1;}else if (arr[mid] == k){return mid;}}return -1;
}
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int k = 5;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int ret=binary_search(arr,k,sz);if (ret == -1){printf("找不到\n");}else{printf("找到了，下标是%d\n", ret);}return 0;
}

6. 函数的嵌套调用和链式访问

函数和函数之间可以根据实际的需求进行组合的，也就是互相调用的。

函数可以嵌套调用，但是不能嵌套定义。

嵌套调用：

#include<stdio.h>int test()
{printf("hehe\n");
}void fun()
{test();
}int main()
{fun();return 0;
}

链式访问：

把一个函数的返回值作为另外一个函数的参数

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{int len = strlen("abcdef");printf("%d\n", len);return 0;
}//换成链式访问👇#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{printf("%d\n", strlen("abcdef"));return 0;
}

7. 函数的声明和定义

函数声明：

告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数声明决定不了。
函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
函数的声明一般要放在头文件中的。

函数定义：

函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。

函数的定义也是一种特殊的声明，所以可以直接把函数定义放在main函数上面：

#include<stdio.h>
#include<string.h>int Add(int x, int y)
{return x + y;
}int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);int c = Add(a, b);printf("%d\n", c);return 0;
}

8. 函数递归

什么是递归？

程序调用自身的编程技巧称为递归（ recursion）。

递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接调用自身的一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。

递归的主要思考方式在于：把大事化小

递归的两个必要条件

存在限制条件，当满足这个限制条件的时候，递归便不再继续。
每次递归调用之后越来越接近这个限制条件

练习：

接受一个整型值（无符号），按照顺序打印它的每一位。

例如：输入：1234，输出 1 2 3 4

#include<stdio.h>
void print(n)
{if (n >= 10){print(n / 10);}printf("%d ", n % 10);
}
int main()
{unsigned int num = 0;scanf("%d", &num);print(num);return 0;
}

编写函数不允许创建临时变量，求字符串的长度。

#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{if (*s == '\0'){return 0;}else{return 1 + my_strlen(s+1);}
}
int main()
{char arr[] = "abcdefg";int len = my_strlen(arr);printf("%d\n", len);return 0;
}

递归与迭代

求n的阶乘。（不考虑溢出）

#include<stdio.h>
int Fac(int n)
{if (n == 1)return 1;elsereturn n * Fac(n - 1);
}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int s = Fac(n);printf("%d\n", s);return 0;
}

求第n个斐波那契数。（不考虑溢出）

#include<stdio.h>
int Fib(int n)
{if (n == 1 || n == 2)return 1;elsereturn Fib(n - 2) + Fib(n - 1);
}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int s = Fib(n);printf("%d\n", s);return 0;
}

使用这种方法效率很低，原因是有很多重复计算，可以使用下面的方法：

#include<stdio.h>
int Fib(int n)
{int a = 1, b = 1, c = 1;while (n>2){c = a + b;a = b;b = c;n--;}return c;
}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int s = Fib(n);printf("%d\n", s);return 0;
}

提示：