第 9 章函数

第九章函数¶

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1.函数相关概念¶

函数原型（function prototype）告诉编译器函数的类型。

调用函数(function call)：执行函数。

定义函数（function definition）：明确函数要做什么。

使用函数之前，要用ANSI C形式声明函数原型。当函数接受参数时，函数原型用逗号分隔的列表指明参数的数量和类型。

用符号常量作为参数，实际参数（actual argument）简称实参。

形式参数（formal argument）简称形参。

和定义在函数中变量一样，形式参数也是局部变量，属该函数私有。

在ANSI C要求在每个变量前都要声明其类型。

圆括号中只有参数名列表，而参数的类型在后面声明。

注意点：普通的局部变量在左花括号之后声明。

2. 函数原型问题¶

声明函数的类型，不用声明任何参数。

主调函数把它的参数储存在被称为栈（stack）的临时存储区，被调函数从栈中读取这些参数。

针对参数不匹配的问题，ANSI C标准要求在函数声明时还要声明变量的类型，即使用函数原型（function prototype）来声明函数的返回类型，参数的数量和每个参数的类型。

错误和警告的区别：错误导致无法编译，而警告仍然允许编译。

2.1 无参数和未指定参数¶

假设函数原型为：

void print_name(void);

一个支持ANSI C的编译器会假定用户没有用函数原型来声明函数，不会检查参数。为了表明函数没有参数，应该在圆括号中使用关键字。

void print_name(void);

支持ANSI C的编译器解释为print_name()不接受任何参数。然后在调用该函数时，编译器会检查以确保没有使用参数。

2.2 函数原型的优点¶

函数原型是C语言不错的工具，能让编译器捕获在使用函数时可能出现的许多错误或纰漏。

3. 递归¶

3.1 什么是递归？¶

函数自己调用自己。这个调用过程就是递归（recursion）。

递归方案更简洁，但是效率不如循环。

3.2 递归函数的基本原理¶

每级函数调用都有自己的变量。
每次函数调用都会返回一次
递归函数中位于递归调用之前的语句，均按被调函数的顺序执行。
递归函数只能位于递归调用之后的语句，均按被调函数相反的顺序执行。
虽然每级递归都有自己的变量，但是并没有拷贝函数的代码，程序按顺序执行函数中的代码，而递归函数就相当于从头开始执行函数的代码。
递归函数必须包含能让递归调用停止的语句。通常是递归函数都使用if或其他等价的测试条件在函数形参等于某个特定值时终止递归。所以，每次递归调用的形参都要使用不同的值。

3.3 尾递归¶

把递归调用置于函数末尾，即正好在return语句之前，此类型的递归称为尾递归。

3.4 递归的优缺点¶

优点
- 为某些编程问题提供了最简单的解决方案。
- 缺点
- 会快速消耗计算机的内存资源。
- 不方便阅读和维护。

常见递归的例子：斐波那契数列。

4. 指针简介¶

指针（pointer）：一个值为内存地址的变量（或数据对象）。

指针变量的值是：地址。

ptr = &bah;  // 把ptr指向bah。

//ptr是可修改的左值，而&bah是右值。

// ptr的值是bah的地址。

要创建指针变量，先要声明指针变量的类型。

4.1 声明指针¶

声明指针变量时必须指定指针所指向变量的类型，因为不同的变量类型占用不同的存储空间，一些指针操作要求知道操作对象的大小。

声明示例：

int *pi; // pi 是指向int类型变量的指针
char *ch; // ch 是指向char类型变量的指针
float *f1,*f2; // f1、f2都是指向float类型变量的指针

类型说明符表明了指针所指向对象的类型，（*）表明声明的变量也是一个指针。

(*)和指针之间的空格可有可无，通常情况下，在声明是使用空格，在解引用变量时省略空格。

对于ANSI C标准而言，直接提供了 %p 格式的转换说明。

4.2 间接运算符：`*`¶

假设ptr指向bah。如下：

ptr = &bah;

使用间接运算符*（indirection operator）找出储存在bah中的值，该运算符也称为解引用运算符（dereferencing operator）。

注意点：不要把间接运算符 和 二元乘法运算符（*）混淆，使用的符号虽然相同，但语法功能不相同。

val = *ptr; // 找出ptr指向的值

语句ptr = &bah; 和 val = *ptr; 放在一起等于以下的语句：

val = *ptr;

4.3 总结：与指针相关的运算符¶

地址运算符：`&`¶

一般注解：

后面跟一个变量名，& 给出该变量的地址。

&number 表示变量number的地址

地址运算符：`*`¶

一般注解：

后跟一个指针名或地址时， * 会给出储存在指针指向地址上的值。

number = 10;
ptr = &number; // 指向number的指针
val = *ptr; // 把ptr指向的地址上的值赋给val

最终，把 10赋给 val。

5. 函数小结¶

5.1 形式¶

典型的ANSI C函数的定义形式为：

返回类型 名称(形参声明列表)
    函数体

形参声明列表是用逗号分隔的一系列变量声明。除了形参变量外，函数的其他的变量均在函数体的花括号之内声明。

int diff(int x,int y)
{ // 函数体开始
    int z; // 声明局部变量 
    z = x - y;
    return z; // 返回一个值
} // 函数体结束

5.2 传递值¶

实参用于把值从主调函数传递给被调函数。

如果变量 a = 5 和 b = 2; 那么调用

c = diff(a,b);

把 5 和 2 分别传递给变量 x 和 y。

5 和 2 就称为 实际参数（简称实参） 。diff()函数中定义的变量 x 和 y 称为 形式参数（简称形参） 。

被调函数一般不会改变主调函数中的变量，如果要改变，应使用指针作为参数。

5.3 函数的返回类型¶

函数的返回类型指的是函数返回值的类型。如果返回值的类型与声明的返回类型不匹配，返回值将被转换成函数声明的返回类型。

5.4 函数签名¶

函数的返回类型和形参列表 构成了函数签名。

函数签名指定了传入函数的值的类型和函数返回值的类型。

double duff(double, int)  // 函数原型

int main(void)
{
    double q,x;
    int n;
    ...
    q = duff(x,n);
}

double duff(double u, int k) // 函数的定义
{
    double tor;
    ...
    return tor; // 返回double类型的值 
}

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