【C語言】04-函數

說明：這個C語言專題，是學習iOS開發的前奏。也為了讓有面向對象語言開發經驗的程序員，能夠快速上手C語言。如果你還沒有編程經驗，或者對C語言、iOS開發不感興趣，請忽略

一、函數的分類

前面已經說過，C語言中的函數就是面向對象中的"方法"，C語言的函數可以大概分為3類：

1.主函數，也就是main函數。每個程序中只能有一個、也必須有一個主函數。無論主函數寫在什么位置，C程序總是從主函數開始執行

2.開發人員自定義的函數，可有可無，數目不限

3.C語言提供的庫函數，例如stdio.h中的輸出函數printf()和輸入函數scanf()

 

二、函數的聲明和定義

雖說C中的函數類似於Java中的方法，但在使用上還是有區別的。

1.在Java中，每個方法的定義順序沒有限制，在前面定義的方法內部可以調用后面定義的方法

public void test() {
     int c = sum(1, 4);
 }
 
 public int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }

第1行定義的test方法可以調用在第5行定義的sum方法

 

2.在標准C語言中，函數的定義順序是有講究的，默認情況下，只有后面定義的函數才可以調用前面定義過的函數

int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }
 
 int main()
 {
     int c = sum(1, 4);
     return 0;
 }

第5行定義的main函數調用了第1行的sum函數，這是合法的。如果調換下sum函數和main函數的順序，在標准的C編譯器環境下是不合法的(不過在Xcode中只是警告，Xcode中用的是GCC編譯器)

 

3.如果想把其他函數的定義寫在main函數后面，而且main函數能正常調用這些函數，那就必須在main函數前面作一下函數的聲明

// 只是做個函數聲明，並不用實現
 int sum(int a, int b);
 
 int main()
 {
     int c = sum(1, 4);
     return 0;
 }
 
 // 函數的定義(實現)
 int sum(int a, int b) {
     return a + b;
 }

我們在第2行做了sum函數的聲明，然后在第6行(main函數中)就可以正常調用sum函數了。

函數的聲明格式：

返回值類型  函數名 (參數1, 參數2, ...)

可以省略參數名稱，比如上面的sum函數聲明可以寫成這樣：

int sum(int, int);

只要你在main函數前面聲明過一個函數，main函數就知道這個函數的存在，就可以調用這個函數。究竟這個函數是做什么用，還要看函數的定義。如果只有函數的聲明，而沒有函數的定義，那么程序將會在鏈接時出錯。

 

4.在大型的C程序中，為了分模塊進行開發，一般會將函數的聲明和定義(即實現)分別放在2個文件中，函數聲明放在.h頭文件中，函數定義放在.c源文件中

下面我們將sum函數的聲明和定義分別放在sum.h和sum.c中

sum.h文件

 

sum.c文件

 

然后在main.c中包含sum.h即可使用sum函數

其實sum.h和sum.c的文件名不一樣要相同，可以隨便寫，只要文件名是合法的

運行步驟分析：

1> 在編譯之前，預編譯器會將sum.h文件中的內容拷貝到main.c中

2> 接着編譯main.c和sum.c兩個源文件，生成目標文件main.obj和sum.obj，這2個文件是不能被單獨執行的，原因很簡單：

* sum.obj中不存在main函數，肯定不可以被執行

* main.obj中雖然有main函數，但是它在main函數中調用了一個sum函數，而sum函數的定義卻存在於sum.obj中，因此main.obj依賴於sum.obj

3> 把main.obj、sum.obj鏈接在一起，生成可執行文件

4> 運行程序

 

說到這里，有人可能有疑惑：可不可以在main.c中包含sum.c文件，不要sum.h文件了？

大家都知道#include的功能是拷貝內容，因此上面的代碼等效於：

這么一看，語法上是絕對沒有問題的，但是絕對運行不起來，在鏈接時會出錯。原因：編譯器會編譯所有的.c源文件，這里包括main.c、sum.c，編譯成功后生成sum.obj、main.obj文件，當鏈接這兩個文件時鏈接器會發現sum.obj和main.obj里面都有sum函數的定義，於是報"標識符重復"的錯誤。

 

有人可能覺得分出sum.h和sum.c文件的這種做法好傻B，好端端多出2個文件，你把所有的東西都寫到main.c不就可以了么？

• 沒錯，整個C程序的代碼是可以都寫在main.c中。但是，如果項目做得很大，你可以想象得到，main.c這個文件會有多么龐大，會嚴重降低開發和調試效率。
• 要想出色地完成一個大項目，需要一個團隊的合作，不是一個人就可以搞的定的。如果把所有的代碼都寫在main.c中，那就導致代碼沖突，因為整個團隊的開發人員都在修改main.c文件，張三修改的代碼很有可能會抹掉李四之前添加的代碼。
• 正常的模式應該是這樣：假設張三負責編寫main函數，李四負責編寫一系列的自定義函數，張三需要用到李四編寫的某個函數，怎么辦呢？李四可以將所有的函數聲明在一個.h文件中，比如lisi.h，然后張三在他自己的代碼中包含lisi.h文件，接着就可以調用lisi.h中聲明的函數了，而李四呢，可以獨立地在另外一個文件中(比如lisi.c)編寫函數的定義，實現那些在lisi.h中聲明的函數。這樣子，張三和李四就可以相互協作、不會沖突。

 

三、函數的形參和實參

在定義函數時，函數名后面的()中定義的變量稱為形式參數(形參)；在調用函數時傳入的值稱為實際參數(實參)。

// b是test函數的形參(形式參數)
void test(int b) 
{
    b = 9; // 改變了形參b的值
}

int main()
{
    int a = 10;
    printf("函數調用前的a：%d\n", a);
    
    test(a); // a是test函數的實參(實際參數)

    printf("函數調用后的a：%d", a);
    return 0;
}

如果是基本數據類型作為函數的形參，那是簡單的值傳遞，將實參a的值賦值給了形參b，相當於

int a = 10;
int b = a;
b = 9;

a和b是分別有着不同內存地址的2個變量，因此改變了形參b的值，並不會影響實參a的值。

上述代碼的輸出結果為：