C讲课笔记:函数

语言: CN / TW / HK

一、函数概述

  • 函数是学习C语言的重点。学习C语言有两个知识点是必须要学的,一个是函数,另一个是指针,这两个知识点是C语言的主体和核心,由此可见其重要性。虽然其它语言中也有函数,但是C语言中的函数更加重要。因为C语言中的函数与现在所有流行语言中的函数的用法都不太一样。学完C语言的函数有助于我们理解什么是面向过程。等将来学习面向对象语言,如 C++、Java 或者C#的时候就会发现,这些语言中函数的用法与C语言中的用法有很大的差别。因此,函数是理解面向过程和面向对象的切入点。通过 C 语言的函数可以直观地辨别出面向过程和面向对象的区别。C 语言的函数有一个特点,就是它有固定的格式和固定的模型。
  • C语言是结构化程序设计语言,采用模块化的处理方式,每一个模块其实就是一个函数。对于比较复杂的问题,采用自顶向下,逐层分解,直到分解到最基本的模块,这就是结构化程序设计的基本方法。

二、函数的声明、定义与调用

(一)函数使用三步曲

  1. 声明函数(只有函数头:函数名、形式参数、返回值)
  2. 定义函数(包含函数头和函数体)
  3. 调用函数(通过函数名加实际参数来调用)
  • 其中,形式参数只能是变量(简单变量或数组变量),实际参数可以是常数、变量或者表达式。

(二)案例演示 - 编写函数求三个整数最大值

1、编写程序 - 编写函数求三个整数最大值.c

/* 
 功能:编写函数求三个整数最大值 
 作者:华卫
 日期:2014年5月8日
*/
#include "stdio.h"

// 第1步:声明函数
int max(int a, int b, int c); // a, b, c叫做形式参数,简称形参或虚参

void main() {
   
   
      // 声明部分
      int m, n, k;
      int max_value;
      
      // 输入部分
      printf("m,n,k = ");
      scanf("%d,%d,%d", &m, &n, &k);     
      
      // 处理部分
      max_value = max(m, n, k); // 第3步:调用函数(m,n,k叫做实际参数,简称实参)
      
      // 输出部分
      printf("max_value = %d\n", max_value);
}

// 第2步:定义函数
int max(int a, int b, int c) {
   
   // 函数头
      int max = a;      
      if (max < b) max = b;
      if (max < c) max = c;            
      return max; // 返回函数值
}

2、运行程序,查看结果

在这里插入图片描述

(三)课堂练习 - 计算阶乘之和

  • 编写阶乘函数计算0! + 1! + 2! + …… + 10!。
    在这里插入图片描述

三、参数传递

(一)值传递

1、概述

当调用函数传入的实际参数是常量、简单变量或表达式,此时采用值传递的方式,也就是实际参数的值传给形式参数后,不会受形式参数变化的影响。值传递是一种单向的数据传递。

当实际参数是常量或表达式的时候,值传递很好理解,只是把数据传给形式参数就了事,不会接受形式参数变化的影响。因此,我们只演示实际参数是变量时的值传递。

2、案例演示

  • 编写程序 - 值传递演示.c
/* 
  功能:值传递演示
  作者:华卫
  日期:2014年5月13日
*/
#include "stdio.h"

// 1、声明函数
int change(int x);

void main() {
   
   
      // 声明部分
      int n;        
      int m; 
      
      // 输入部分
      printf("n = ");
      scanf("%d", &n);
      
      // 处理部分
      m = change(n); // 3. 调用函数
      
      // 输出部分
      printf("实际参数:%d\n", n);
      printf("函数返回值:%d\n", m);
}

// 2、定义函数
int change(int x) {
   
   
      x = 2 * x;
      printf("形式参数:%d\n", x);
      return x;   
}
  • 运行程序,查看结果
    在这里插入图片描述

(二)地址传递

1、概述

当调用函数传入的实际参数是数组时,采用地址传递方式,也就是说形式参数(数组)值发生变化,会反过来影响实际参数(数组)。地址传递是一种双向传递。

2、案例演示

  • 编写程序 - 地址传递演示.c
/* 
  功能:地址传递演示
  作者:华卫
  日期:2014年5月13日
*/
#include "stdio.h"

// 1、声明函数
void reverse(int a[], int n);

void main() {
   
   
      // 声明部分
      int i; // 循环变量        
      int b[10] = {
   
   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
      
      // 输出部分
      printf("原序:");
      for(i = 0; i < 10; i++) {
   
   
            printf("%d ", b[i]);
      }      
      printf("\n");
      
      // 处理部分
      reverse(b, 10); // 3、调用函数:实际参数是一个数组,采用地址传递方式
      
      // 输出部分
      printf("反序:");
      for(i = 0; i < 10; i++) {
   
   
            printf("%d ", b[i]);
      }           
}

// 2、定义函数(功能:数组反序)
void reverse(int a[], int n)
{
   
   
      int i; // 循环变量
      int temp; // 临时变量
      
      for(i = 0; i < n/2; i++) {
   
   
            temp = a[i];
            a[i] = a[n - 1 - i];
            a[n - 1 - i] = temp;
      }      
}
  • 运行程序,查看结果
    在这里插入图片描述

四、递推算法与递归算法

(一)递推算法

从已知向未知不断拓展的思想方式。

(二)递归算法

从未知向已知不断回归的思想方式。

(三)案例演示 - 计算阶乘

  • 拿一个简单的数学问题——阶乘——来说明这两种不同的思想方式。

(1)采用递推方式来计算 n!
起点:1! = 1
2! = 1! * 2
3! =2! * 3
……
终点:n! = (n-1)! * n

(2)采用递归方式来计算 n!
起点:n! = (n-1)! * n
(n-1)! = (n-2)! * (n-1)
(n-2)! = (n-3)! * (n-2)
……
终点: 1! = 1

  • 编写程序 - 采用递推和递归方式计算阶乘.c
/* 
  功能:采用递推和递归方式计算阶乘
  作者:华卫
  日期:2014年5月13日        
*/
#include "stdio.h"

// 1、声明函数
int jc_recurrence(int n); 
int jc_recursion(int n); 

void main() {
   
   
      // 采用递推方式计算阶乘
    printf("递推方式计算:5! = %d\n", jc_recurrence(5));
    // 采用递归方式计算阶乘
    printf("递归方式计算:5! = %d\n", jc_recursion(5));
}

// 2、定义函数

// 递推方式计算阶乘函数
int jc_recurrence(int n) {
   
   
      int i;
      int jc = 1;
      for (i = 1; i <= n; i++) {
   
   
            jc = jc * i;
      }
      return jc;
}

// 递归方式计算阶乘函数
int jc_recursion(int n)
{
   
   
      int jc = 1;
      if (n > 1) {
   
   
            jc = n * jc_recursion(n - 1);
      } else {
   
   
            jc = 1;
      }
      return jc;
}
  • 运行程序,查看结果
    在这里插入图片描述

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