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初阶C语言-6000字带你走进函数(前篇)

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目录

1.函数是什么

2.C语言中函数的分类:

2.1库函数

2.1.1  strcpy 

2.1.2  memset

 2.2自定义函数

2.2.1 函数的组成:

 2.2.2 写个函数求两个整数的较大值

 2.2.3 写一个函数可以交换两个整型变量的内容

3. 函数的参数

3.1实际参数(实参):

3.2形式参数(形参):

4.函数调用 

4.1传值调用:

4.2 传址调用:

4.3练习 

4.3.1 写一个代码打印100-200之间的素数

4.3.2  写一个代码打印1000到2000年之间的闰年 并 计算闰年的个数

4.3.3 写一个函数,实现一个整形有序数组的二分查找。 

4.3.4 写一个函数,每调用一次这个函数,就会将 num 的值增加1 

 5. 函数的嵌套调用和链式访问

5.1 嵌套调用

5.2 链式访问 


1.函数是什么

函数是子程序——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,相较于其他代码,具备相对的独立性。

2.C语言中函数的分类:

1、库函数

2、自定义函数

2.1库函数

C语言常用的库函数:

1、IO函数:(stdio.h)

2、字符串操作函数(string.h)

3、字符操作函数

4、内存操作函数

5、时间/日期函数

6、数学函数

7、其他库函数 

2.1.1  strcpy 

strcpy(destination,source)拷贝字符串,将后拷贝到前(包括'\0'这个字符),返回前

头文件<string.h>

 代码:


  
  1. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <string.h>
  4. int main()
  5. {
  6. char arr1[ 20] = { 0 };
  7. char arr2[] = "I can do it!";
  8. strcpy(arr1, arr2);
  9. printf( "%s\n",arr1);
  10. return 0;
  11. }

 运行结果:

 

2.1.2 memset

memset(ptr,value,num)内存设置:把从ptr这个位置开始的向后的num个字节的内容设置成指定的value值

头文件<string.h>

代码:


  
  1. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <string.h>
  4. int main()
  5. {
  6. char arr[ 20] = "hello world";
  7. memset(arr, 'x', 5); //数组名就是首元素的地址
  8. memset(arr + 6, 'y', 3);
  9. printf( "%s\n",arr);
  10. }

  运行结果:

注意: 
1、库函数的使用,必须包含 #include 对应的头文件。
2、需要学会查询工具的使用:
      MSDN(Microsoft Developer Network)
      www.cplusplus.com
      http://en.cppreference.com(英文版)
      http://zh.cppreference.com(中文版)
3、英文很重要。最起码得看懂文献。

 2.2自定义函数

2.2.1 函数的组成:

 

 2.2.2 写个函数求两个整数的较大值


  
  1. #include <stdio.h>
  2. //函数的定义
  3. int get_max(int x, int y)
  4. {
  5. return (x > y ? x : y);
  6. }
  7. int main()
  8. {
  9. int a = 0;
  10. int b = 0;
  11. scanf( "%d %d", &a, &b);
  12. //求最大值
  13. //函数的调用
  14. int m = get_max(a, b);
  15. printf( "%d\n",m);
  16. return 0;
  17. }

类比: 

 

 2.2.3 写一个函数可以交换两个整型变量的内容

错误的代码和运行结果:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. void Swap(int x, int y)
  3. {
  4. int temp = x;
  5. x = y;
  6. y = temp;
  7. }
  8. int main()
  9. {
  10. int a = 0;
  11. int b = 0;
  12. scanf( "%d %d",&a,&b);
  13. printf( "交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
  14. //a和b叫实参
  15. Swap(a,b);
  16. printf( "交换后:a=%d b=%d\n",a,b);
  17. return 0;
  18. }

错误的原因:

a和b是实际参数,x和y是形式参数 

当实参a和b传给形参x和y的时候,形参将会是实参的一份临时拷贝,
形参确实将实参的数据拷贝了一份,但是形参有自己独立的空间,
因为有独立的空间(地址是没联系,独立的),所以修改形参并不会影响到实参

总结当实参传给形参的时候,形参是实参的一份临时拷贝,修改形参不会影响实参

正确的代码和运行结果:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. void Swap(int* px, int* py)
  3. {
  4. int temp = *px;
  5. *px = *py;
  6. *py = temp;
  7. }
  8. int main()
  9. {
  10. int a = 0;
  11. int b = 0;
  12. scanf( "%d %d",&a,&b);
  13. printf( "交换前:a = %d b = %d\n", a, b);
  14. Swap(&a, &b); //传地址
  15. printf( "交换后:a = %d b = %d\n", a, b);
  16. return 0;
  17. }

解题思路:通过传地址在实参和形参之间建立联系

                  px中存了a的地址,py中存了b的地址,通过解引用就找到了实参a和b,从而可以                    对实参a和b进行更改。

比较2.2.2与2.2.3,思考:

在什么情况下参数部分要传地址,什么情况下不需要传地址,传值就可以? 

传址:不仅仅要得到值,而且这个函数内部要改变函数外边变量a,b,(想改变a和b的值),传变量搞不定,需要传地址。让函数与函数外的变量a和b建立联系

传值:只想得到值,不需要改变a和b的值

总结:想改变实参就传址,不改变实参就传值

3. 函数的参数

3.1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。

如:


   
  1. int c = Add(a + 3, b);
  2. int d = Add( Add( 10, a), b);
  3.   //这样写,要保证Add有返回值,这样Add(10, a)才是个确定的值,才能放在Add函数中

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。

3.2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。

形参实例化之后其实相当于实参的一份临时拷贝。

当函数调用完之后形式参数就自动销毁了(像局部变量一样),形参只在函数中有效。

4.函数调用 

4.1传值调用:

传的是变量本身

函数的形参和实参分别占有不同的内存块,对形参的修改不会影响实参

4.2 传址调用:

传的是变量的地址
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

4.3练习 

4.3.1 写一个代码打印100-200之间的素数

(用函数的方法来写在方法四) 

素数:只能被1和它本身整除的数是素数

解题思路:先产生100-200之间的数,再判断是否为素数,是素数就打印

如何表示是素数和不是素数:可以创建一个flag变量,flag是1,表示是素数;flag是0,表示不是素数。

方法一:

判断是否为素数:拿 2 到 i-1 之间的数字去试除 i 


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int i = 0;
  5. for (i = 100; i <= 200; i++)
  6. {
  7. int flag = 1;
  8. int j = 0;
  9. for (j = 2; j <= i - 1; j++)
  10. {
  11. if (i % j == 0)
  12. {
  13. flag = 0;
  14. break;
  15. }
  16. }
  17. if (flag == 1)
  18. printf( "%d ",i);
  19. }
  20. return 0;
  21. }

 

方法二:(代码优化)

 判断是否为素数:拿 2 到 sqrt(i) 之间的数字去试除 i 

sqrt是一个数学库函数,是用来开平方的, 头文件  <math.h> 

简单解释一下可以这样优化的原因: 

一个非素数m一定可以写成  m = a*b

                            例如:     16 = 2*8
                                                 = 4*4 

 即 a和b中一定有一个数字是 <= sqrt(m)的( sqrt(m)是m的开平方 )

 所以只要试除到sqrt(m)就可以了 


  
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int i = 0;
  6. for (i = 100; i <= 200; i++)
  7. {
  8. int flag = 1;
  9. int j = 0;
  10. for (j = 2; j <= sqrt(i); j++) //优化在这里!!!
  11. {
  12. if (i % j == 0)
  13. {
  14. flag = 0;
  15. break;
  16. }
  17. }
  18. if (flag == 1)
  19. {
  20. printf( "%d ",i);
  21. }
  22. }
  23. return 0;
  24. }

 

方法三:(在方法二的基础上再进一步优化)

100到200中的偶数也不可能是素数,所以可以直接产生100到200之间的奇数,优化代码


  
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int i = 0;
  6. for (i = 101; i <= 200; i+= 2) //优化在这里!!!
  7. {
  8. int flag = 1;
  9. int j = 0;
  10. for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
  11. {
  12. if (i % j == 0)
  13. {
  14. flag = 0;
  15. break;
  16. }
  17. }
  18. if (flag == 1)
  19. {
  20. printf( "%d ",i);
  21. }
  22. }
  23. return 0;
  24. }

 方法四:(写一个函数来判断是否为素数)

写一个代码打印100-200之间的素数 并 算出素数的个数

约定:
是素数返回1
不是素数返回0


  
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <math.h>
  3. int is_prime(int n)
  4. {
  5. int j = 0;
  6. for (j = 2; j <= sqrt(n); j++)
  7. {
  8. if (n % j == 0)
  9. {
  10. return 0; //return 比 break 强大很多!
  11. }
  12. }
  13. return 1;
  14. }
  15. int main()
  16. {
  17. int i = 0;
  18. int count = 0;
  19. for (i = 101; i <= 200; i += 2)
  20. {
  21. if ( is_prime(i))
  22. {
  23. count++;
  24. printf( "%d ", i);
  25. }
  26. }
  27. printf( "\ncount = %d\n", count);
  28. return 0;
  29. }

4.3.2  写一个代码打印1000到2000年之间的闰年 并 计算闰年的个数

(用函数的方法来写在方法三)

解题思路:先产生1000-2000之间的年份,再判断是否为闰年,是闰年就打印

判断year是不是闰年
        1、能被4整除并且不能被100整除是闰年
        2、能被400整除也是闰年 

 方法一:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int count = 0;
  5. int year = 0;
  6. for (year = 1000; year <= 2000; year++)
  7. {
  8. if (year % 4 == 0)
  9. {
  10. if (year % 100 != 0)
  11. {
  12. count++;
  13. printf( "%d ",year);
  14. }
  15. }
  16. if (year % 400 == 0)
  17. {
  18. count++;
  19. printf( "%d ", year);
  20. }
  21. }
  22. printf( "\ncount = %d\n",count);
  23. return 0;
  24. }

方法二:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int count = 0;
  5. int year = 0;
  6. for (year = 1000; year <= 2000; year++)
  7. {
  8. if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0))
  9. {
  10. count++;
  11. printf( "%d ",year);
  12. }
  13. }
  14. printf( "\ncount = %d\n",count);
  15. return 0;
  16. }

  方法三:(写一个函数来判断是否为闰年)

约定:
是闰年返回1
不是闰年返回0


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int is_leap_year(int y)
  3. {
  4. if (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0))
  5. {
  6. return 1;
  7. }
  8. else
  9. {
  10. return 0;
  11. }
  12. }
  13. int main()
  14. {
  15. int count = 0;
  16. int year = 0;
  17. for (year = 1000; year <= 2000; year++)
  18. {
  19. if ( is_leap_year(year))
  20. {
  21. count++;
  22. printf( "%d ",year);
  23. }
  24. }
  25. printf( "\ncount = %d\n",count);
  26. return 0;
  27. }

函数的功能尽量足够单一,高内聚低耦合

4.3.3 写一个函数,实现一个整形有序数组的二分查找。 

先想好函数怎么用,再去写函数   !!!!

去哪里查,查什么,数组有几个元素,找到了怎么办

约定;
    找到了返回下标
    找不到返回-1

形参和实参的名字可以相同,也可以不同

这是正确的代码 


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int binary_search(int arr[], int k, int sz)
  3. {
  4. int left = 0;
  5. int right = sz - 1;
  6. while (left <= right)
  7. {
  8. int mid = left + (right - left) / 2;
  9. if (k > arr[mid])
  10. {
  11. left = mid + 1;
  12. }
  13. else if (k < arr[mid])
  14. {
  15. right = mid - 1;
  16. }
  17. else
  18. {
  19. return mid;
  20. }
  21. }
  22. return -1;
  23. }
  24. int main()
  25. {
  26. int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
  27. int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[ 0]);
  28. int k = 7;
  29. int ret = binary_search(arr, k, sz);
  30. if (ret == -1)
  31. {
  32. printf( "找不到\n");
  33. }
  34. else
  35. {
  36. printf( "找到了,下标是%d\n",ret);
  37. }
  38. return 0;
  39. }

下面是错误的做法:

错误原因:形参是实参的一份临时拷贝,为了避免空间浪费,

                  数组传参实际上传递的是数组首元素的地址(数组名是首元素的地址),而不是                    整个数组

                  所以在函数内部计算一个函数参数部分的数组元素个数是不靠谱的

4.3.4 写一个函数,每调用一次这个函数,就会将 num 的值增加1 

也就是说这个函数的作用就是将num的值增加1


  
  1. #include <stdio.h>
  2. void Add(int* p)
  3. {
  4. (*p)++;
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. int num = 0;
  9. Add(&num);
  10. printf( "%d\n",num);
  11. Add(&num);
  12. printf( "%d\n", num);
  13. return 0;
  14. }

 

 5. 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。

5.1 嵌套调用

函数可以嵌套调用,但是不能嵌套定义。函数的地位是平等的

5.2 链式访问 

把一个函数的返回值作为另一个函数的参数就叫做链式访问
链式访问的前提:函数得有返回值 


  
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int ret = strlen( "abcdef"); //6
  6. printf( "%d\n",ret);
  7. //链式访问
  8. printf( "%d\n", strlen( "abcdef")); //6
  9. return 0;
  10. }

 strlen函数的返回值做了printf函数的参数

 

 下面是一个非常典型的链式访问题目:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. printf( "%d", printf( "%d", printf( "%d", 43))); //4321
  5. return 0;
  6. }

printf 返回值是:打印的字符的个数
printf("%d",43);  这个函数,会打印43,返回值是2 

 

 


转载:https://blog.csdn.net/m0_61731585/article/details/125367017
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