什么是函数

函数就是一段封装好的，可以重复使用的代码，它使得我们的程序更加模块化，不需要编写大量重复的代码。

C语言中的函数和数学中的函数

美国人将函数称为“Function”。Function 除了有“函数”的意思，还有“功能”的意思，中国人将 Function 译为“函数”而不是“功能”，是因为C语言中的函数和数学中的函数在使用形式上有些类似，例如：

  • C语言中有 length = strlen(str)
  • 数学中有 y = f(x)

库函数和自定义函数

C语言自带的函数称为库函数（Library Function）。库（Library）是编程中的一个基本概念，可以简单地认为它是一系列函数的集合，在磁盘上往往是一个文件夹。C语言自带的库称为标准库（Standard Library），其他公司或个人开发的库称为第三方库（Third-Party Library）。

除了库函数，我们还可以编写自己的函数，拓展程序的功能。自己编写的函数称为自定义函数。

使用函数的建议

使用函数时，不要纠结于函数体，只需要考虑它的输入和输出。也就是它的参数和返回值。

C函数定义

将代码段封装成函数的过程叫做函数定义。

C语言无参函数的定义

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dataType  functionName(){
    //body
}

C语言有参函数的定义

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2
3
dataType  functionName( dataType1 param1, dataType2 param2 ... ){
    //body
}

函数不能嵌套定义

强调一点，C语言不允许函数嵌套定义；也就是说，不能在一个函数中定义另外一个函数，必须在所有函数之外定义另外一个函数。main() 也是一个函数定义，也不能在 main() 函数内部定义新函数。

C语言形参和实参

形参（形式参数）

在函数定义中出现的参数可以看做是一个占位符，它没有数据，只能等到函数被调用时接收传递进来的数据，所以称为形式参数，简称形参。

实参（实际参数）

函数被调用时给出的参数包含了实实在在的数据，会被函数内部的代码使用，所以称为实际参数，简称实参。

形参和实参的功能是传递数据，发生函数调用时，实参的值会传递给形参。

C语言函数声明以及函数原型

C语言代码由上到下依次执行，原则上函数定义要出现在函数调用之前，否则就会报错。但在实际开发中，经常会在函数定义之前使用它们，这个时候就需要提前声明。

所谓声明（Declaration），就是告诉编译器我要使用这个函数，你现在没有找到它的定义不要紧，请不要报错，稍后我会把定义补上。

函数声明的格式非常简单，相当于去掉函数定义中的函数体，并在最后加上分号;，如下所示：

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dataType  functionName( dataType1 param1, dataType2 param2 ... );

也可以不写形参，只写数据类型：

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dataType  functionName( dataType1, dataType2 ... );

函数声明给出了函数名、返回值类型、参数列表（重点是参数类型）等与该函数有关的信息，称为函数原型（Function Prototype）。函数原型的作用是告诉编译器与该函数有关的信息，让编译器知道函数的存在，以及存在的形式，即使函数暂时没有定义，编译器也知道如何使用它。

有了函数声明，函数定义就可以出现在任何地方了，甚至是其他文件、静态链接库、动态链接库等。

函数声明非常重要，在多文件编程中，我们通常是将函数定义放到源文件（.c文件）中，将函数的声明放到头文件（.h文件）中，使用函数时引入对应的头文件就可以，编译器会在链接阶段找到函数体。

C语言全局变量和局部变量

局部变量

定义在函数内部的变量称为局部变量（Local Variable），它的作用域仅限于函数内部， 离开该函数后就是无效的，再使用就会报错。（函数调用过程涉及入栈出栈，在函数执行完成后，参数也完成了一次生命周期，最终内存中并不会出现这个参数）

全局变量

在所有函数外部定义的变量称为全局变量（Global Variable），它的作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件，包括 .c 和 .h 文件。

C语言变量的作用域

局部变量出了函数体就不能用了，全局变量的默认作用域是整个程序，也就是所有的代码文件，包括源文件（.c文件）和头文件（.h文件）。如果给全局变量加上 static 关键字，它的作用域就变成了当前文件，在其它文件中就无效了。

C标准库

标准C语言（ANSI C）共定义了15 个头文件，称为“C标准库”，所有的编译器都必须支持，如何正确并熟练的使用这些标准库，可以反映出一个程序员的水平。

合格程序员：<stdio.h>、<ctype.h>、<stdlib.h>、<string.h>

熟练程序员：<assert.h>、<limits.h>、<stddef.h>、<time.h>

优秀程序员：<float.h>、<math.h>、<error.h>、<locale.h>、<setjmp.h>、<signal.h>、<stdarg.h>