第4章 函数

第4章函数学习目标◆了解函数的定义与声明◆掌握函数的调用方式◆掌握外部函数与内部函数◆掌握局部变量与全局变量在前面的章节中已经接触过一些简单的函数，如程序的主函数main()、标准输出函数printf()。

在C语言中，大多数功能都是依靠函数来实现的。

本章将针对函数的定义、内部函数与外部函数等相关知识进行详细地讲解。

4.1 初识函数4.1.1函数的定义假设有一个游戏程序，程序在运行过程中，要不断地发射炮弹。

发射炮弹的动作需要编写100行的代码，在每次实现发射炮弹的地方都需要重复地编写这100行代码，这样程序会变得很臃肿，可读性也非常差。

为了解决代码重复编写的问题，可以将发射炮弹的代码提取出来放在一个{}中，并为这段代码起个名字，这样在每次发射炮弹的地方通过这个名字来调用发射炮弹的代码就可以了。

上述过程中，所提取出来的代码可以被看作是程序中定义的一个函数，程序在需要发射炮弹的地方调用该函数即可。

在C语言中，定义一个函数的具体语法格式如下：返回值类型函数名([[参数类型参数名1],[参数类型参数名2],……,[参数类型参数n]]){执行语句………return 返回值;}为了让读者更好地理解函数的各个组成部分，接下来对上述语法格式进行简要说明，具体如下：●返回值类型：用于限定函数返回值的数据类型；●函数名：表示函数的名称，该名称可以根据标识符命名规范来定义；●参数类型：用于限定调用方法时传入参数的数据类型；●参数名：用于接收调用方法时传入的数据；●return关键字：用于结束函数，并返回函数指定类型的值；1返回值：被return 语句返回的值，该值会返回给调用者。

如果函数没有返回值，则返回值类型要声明为void ，此时，函数体中的return 语句可以省略不写。

在上面的语法格式中，函数中的“[[参数类型 参数名1],[参数类型 参数名2],…,[参数类型 参数n]]”被称作参数列表，它用于描述函数在被调用时需要接收的参数。

如果函数不需要接收任何参数，则参数列表为空，这样的函数被称为无参函数。

相反地，参数列表不为空的函数就是有参函数。

接下来分别讲解这两种函数。

1、无参函数在C 语言中，无参函数的定义很简单，先来看一个定义无参函数的示例代码，具体如下：void func() { printf("这是我的第一个函数！\n");}上述示例代码中，func()函数就是一个无参函数，在定义时参数列表为空。

要想执行这个函数，需要在main()函数中调用它，接下来通过一个案例来演示，如例4-1所示。

例4-11#include <stdio.h> 2 void func() 3 { 4 printf("这是我的第一个函数！\n");5 }6 void main()7 {8 func();9 }运行结果如图4-1所示。

图4-1 运行结果从图4-1中可以看出，func()函数被成功调用了。

在程序中，第2行代码定义了一个无参函数func()，第4行代码将字符串打印到控制台，第8行代码在main()函数中调用该无参函数。

下面通过一张流程图来说明上面例子中函数的调用过程，具体如图4-2所示。

图4-2 主函数中调用子函数func()的流程图3从图4-2可以看出程序是由上至下按顺序执行的，程序首先从主函数开始执行，遇到“func();”语句后跳转到func()函数，执行func()函数体。

执行完func()函数后返回到原来的调用点（即“func()”语句），接着执行调用点后面的其他语句，如果后面没有其他语句，则主函数执行结束。

2、有参函数与无参函数相比，有参函数需要在函数定义时，在函数名称后面的括号中填写参数。

所谓的参数是一个变量，用于接收调用函数传入的数据。

定义有参函数的示例代码如下：void func(int x,int y) { int sum=x+y;printf("x+y=%d\n",sum);}上述代码中，定义了一个实现加法运算的函数func()，并指定了两个int 类型的参数。

为了让读者更好地掌握有参函数的用法，接下来在main()函数中调用func(int x,int y)函数，如例4-2所示。

例4-21 #include <stdio.h> 2void func(int x, int y) 3 { 4 int sum = x + y;5 printf("x+y=%d\n", sum);6 }7 void main() 8 { 9 func(3, 5); 10 }运行结果如图4-3所示。

图4-3 运行结果在例4-2中，第2~6行代码定义了一个函数func()，该函数包含两个参数，分别是x和y 。

当在main()函数中调用func()函数时，由于传入的参数是3和5，因此，程序打印的结果为“x+y=8”。

下面通过一张图来描述func()函数的调用过程，具体如图4-4所示。

图4-4 主函数中调用子函数func()的流程图从图4-4可以看出，有参函数和无参函数的调用过程类似，只不过在调用有参函数时，需要传入实参，并将传入的实参赋值给形参，然后在函数体中执行x+y操作，最终将结果输出到控制台。

值得一提的是，在定义有参函数时指定的参数x和y是形式参数，简称形参，它们只在形式上存在，并不是真正存在的参数。

调用函数时传入的参数（如案例中的3和5）是实际参数，简称实参，与形参相对，实参则是指实际存在的参数。

4.1.2函数的返回值通过前面的讲解可知，函数的返回值是指函数被调用之后，返回给调用者的值。

函数返回值的具体语法格式如下：return 表达式;对于返回值为空的函数，可以直接在return语句后面加分号，具体语法格式如下：return;为了让读者更好的学习如何使用return语句，接下来对例4-2进行改写，使func(int x, int y)函数能够返回求和计算的结果，修改后的具体代码如例4-3所示。

例4-31#include <stdio.h>2int func(int x, int y)3{4int sum = x + y;5return sum;6}7void main()8{9int sum = func(3, 5);10printf("x+y=%d\n", sum);11}运行结果如图4-5所示。

图4-5运行结果从图4-5中可以看出，例4-3与例4-2实现了同样的功能。

接下来通过一个图例来演示func()函数的整个调用过程以及return语句的返回过程，如图4-6所示。

图4-6func()函数的调用过程从图4-6可以看出，在程序运行期间，参数x和y相当于在内存中定义的两个变量。

当调用func(int x,int y)函数时，传入的参数3和5分别赋值给变量x和y，并将x+y的结果通过return语句返回，整个方法的调用过程结束，变量x和y被释放。

需要注意的是，return后面表达式的类型和函数定义返回值的类型应保持一致。

如果不一致，就有可能会报错。

如果函数没有返回值，返回值类型要声明为void。

为保证程序的可读性和逻辑性，没有返回值的函数都应定义为void。

4.1.3printf()函数和scanf()函数在C语言开发中，经常会进行一些输入输出操作，为此，C语言提供了printf()和scanf()函数，其中，printf()函数用于向控制台输出字符，scanf()函数用于读取用户的输入，下列将分别讲解这两个函数的用法。

1、printf()函数在前面的章节中，经常使用printf()函数输出数据，它可以通过格式控制字符输出多个任意类型的数据。

表4-1列举了printf()函数中常用的格式控制字符。

表4-1常用printf()格式字符表4-1中列举了很多格式控制字符，使用这些格式控制符可以让printf()输出指定类型的数据，接下来通过一个具体的案例来演示这些格式控制符的使用，如例4-4所示。

例4-41#include <stdio.h>52void main()3{4printf("%c %c", 'H', '\n');5printf("%s", "Hello, world!\n");6printf("%d %d %d \n", 1, 2, 3);7printf("%f %f \n", 2.1, 2.2);8}运行结果如图4-7所示。

图4-7运行结果在例4-4的printf()函数中，通过格式控制字符“%c”、“%s”、“%d”、“%f”，分别输出了字符、字符串、整数、浮点数。

2、scanf()函数scanf()函数负责从控制台上接收用户的输入，它可以灵活接收各种类型的数据，如字符串、字符、整型、浮点数等，scanf()函数也可以通过格式控制字符控制用户的输入，其用法与printf()函数一样。

接下来，通过一个获取字符串的案例讲解scanf()函数的用法，如例4-5所示。

例4-51#include <stdio.h>2void main()3{4char str[256]; // 字符数组保存得到的字符串5scanf("%s", str);6printf("%s\n", str);7}运行结果如图4-8所示。

图4-8运行结果在例4-5中，首先定义了一个长度为256的字符数组str，然后利用scanf()函数获得用户从控制台输入的字符，最后使用printf()函数将得到的字符串打印在控制台上。

本例中用户从控制台上输入了Helloworld，并按回车符，此时scanf()函数会把回车符看做是字符串终止的标志（也称为终止符），将整个Helloworld 读取到str字符数组中。

脚下留心：C语言中的终止符在使用scanf()函数获取用户输入的信息时，如果输入的信息中包含某个终止符，scanf()函数就认为输入结束，接下来就列举一些常见的终止符，具体如表4-2所示。

7表4-2scanf()输入字符串的终止符接下来，以例4-5为例，当程序运行后，如果输入的字符串包含空格，例如“Hello world ”，此时程序的运行结果如图4-9所示。

图4-9 运行结果从图4-9可以看出，尽管输入的字符串是Hello world ，但是程序只打印了Hello 。

这是因为Hello world 中包含一个空格，空格也是一个终止符，因此scanf()只能读到空格之前的内容。