c语言基础第12节《函数的调用》

c语言基础10

函数

函数的调用

调用方式

①函数语句：

test(); // 对于无返回值的函数，直接调用
int res = max(2,4); // 对于有返回值的函数，一般需要再主调函数中接收被调函数的返回值。

②函数表达式：

4 + max(2,4)
scanf("%d",&num) != 1

③函数参数

printf("%d",max(2,4)); // 将max(2,4)的值作为了printf()函数的实参

在一个函数中调用另一个函数具备以下条件：

① 被调用的函数必须是已经定义的函数。

② 若使用库函数，应在本文件开头用 #include 包含其对应的头文件。

③ 若使用自定义函数，自定义函数又在主调函数的后面，则应在主调函数中对被调函数进行声明。声明的作用是把函数名、函数参数的个数和类型等信息通知编译系统，以便于在遇到函数时，编译系统能正确识别函数，并检查函数调用的合法性。

函数的声明

函数调用时，往往要遵循先定义后使用，但如果我们对函数的调用操作出现在函数的定义之前，则需要对函数进行声明。

完整的函数使用分为三部分：

  • 函数声明
int max(int x, int y); // 指明参数类型
int max(int,int); // 省略参数类型

函数声明如果是在同一个文件，一定要定义在文件中所有函数定义的最前面。如果有对应的.h文件，可以将函数的声明抽取到.h中。

  • 函数定义
int max(int x, int y) // 函数定义的时候，不能省略参数的数据类型，参数个数，位置要和函数声明时一致
{
return x > y ? x : y;
}
  • 函数调用
int main()
{
printf("%d\n",max(5,3));
return 0;
}

函数声明的作用：

  • 是把函数名、函数参数的个数、函数参数的类型和返回类型等信息通知给编译系统，以便于在遇到函数时，编译系统能正确识别函数，并检查函数调用的合法性（C语言规范）
错误演示：被调函数写在了主调函数之后
// 主调函数
int main()
{
printf("%d\n",add(12,13)); // 此时编译会报编译错误，因为函数没有经过声明，编译系统无法检查函数
的调用的合法性。
}
// 被调函数
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
正确演示：被调函数写在了主调函数之前

注意：如果函数的调用比较简单，并且被调函数写在主调函数之前，此时是可以省略函数声明的。

// 被调函数
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
// 主调函数
int main()
{
printf("%d\n",add(12,13)); // 此时编译通过
}
正确演示：被调函数和主调函数不分前后，需要增加被调函数的函数声明

注意：如果涉及函数的相互嵌套调用，或者复杂嵌套调用，此时是无法区分函数的前后的，这就需要函数声明

// 函数声明
int add(int,int); // 等价于：int add(int x,int y);
// 主调函数
int main()
{
// 函数调用
printf("%d\n",add(12,13)); // 此时编译通过
}
// 被调函数（函数定义）
int add(int x, int y)
{return x + y;
}

声明的方式：

  • 函数首部加上分号
void fun(int a,float b);
  • 函数首部加上分号，可省略形参名，但不能省略参数类型
void fun(int,float);

函数的嵌套调用

  • 函数不允许嵌套定义，但允许嵌套调用

    • 正确：函数嵌套调用
    void a(){..}
void b()
{a();
}
    • 错误：函数嵌套定义
    void a()
{void b(){}
}

  • 嵌套调用：在被调函数内又主动去调用其他函数，这样的函数调用形式，称之为嵌套调用。

funa(){..}
funb(){funa();}
main(){funb();}
案例

案例1：

  • 编写一个函数，判断给定的3~100的正整数是否是素数，若是返回1，否则返回0
  • 代码：
/*************************************************************************
> File Name: demo01.c
> Author: FPF
> Description: 函数案例
> Created Time: 2025年02月20日 星期四 11时44分56秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，求素数
* @param n：判断这个数是否是素数
*/
int sushu(int n)
{
int k,i,flag = 1;
// 素数：只能被1和自身整除的数，所以我们需要校验的是这个数n是否能被 2～n-1之间的数整除，一旦
出现一次能整除的情况，这个数n就不是素数
for(i = 2; i <= n -1; i++)
{
if(n % i == 0)
{
flag = 0;
break;
}
}
return flag;
}
int main(int argc,char *argv[]){
for(int i = 3; i <= 100; i++)
{
if(sushu(i)==1)
{
printf("%-4d",i);
}
}
printf("\n");
return 0;
}

案例1：

  • 输入四个整数，找出其中最大的数，用函数嵌套来实现，要求每次只能两个数比较
  • 代码：
/*************************************************************************
> File Name: demo01.c
> Author: 
> Description: 需求：函数案例-输入四个整数，找出其中最大的数，用函数嵌套来实现，要求每次只能两
个数比较
> Created Time: 2024年12月06日 星期五 09时29分50秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
// 函数声明
int max_2(int,int);
int max_4(int,int,int,int);
/**
* 2个数求最大值
*/
int max_2(int a,int b)
{
return a > b ? a : b;
}
/**
* 4个数求最大值
*/
int max_4(int a,int b,int c,int d)
{
// 写法1
// int max; // 存储最大值
// max = max_2(a,b); // 求a,b的最大值
// max = max_2(max,c); // 求a,b,c的最大值
// max = max_2(max,d); // 求a,b,c,d的最大值
// return max;
// 写法2
return max_2(a,b) > max_2(c,d) ? max_2(a,b) : max_2(c,d);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
int a=12,b=44,c=33,d=16,result;
result = max_4(a,b,c,d);
printf("%d,%d,%d,%d中的最大值是%d\n",a,b,c,d,result);
return 0;
}

函数的递归调用

  • 递归调用的含义：在一个函数中，直接或者间接调用了函数自身，就称之为函数的递归调用。
// 直接调用
a() → a();
// 间接调用
a() → b() → a();
a() → b() → .. → a();

  • 递归调用的本质：

    是一种循环结构，他不同于我们之前所学的while，do…while，for这样的循环结构，这些循环结构是借助于循环变量；而递归调用是利用函数自身实现循环结构，如果不加以控制，很容易产生死循环。

  • 递归调用的注意事项：

    1. 递归调用必须要有出口，一定要终止递归（否则就会产生死循环）。
    2. 对终止条件的判断一定要放在函数递归之前（先判断，再执行）
    3. 进行函数的递归调用。
    4. 函数递归的同时一定要将函数调用向出口逼近。
案例

案例1：

  • 递归案例-有5个人坐在一起，

    问第５个人多少岁？他说比第４个人大２岁。

    问第４个人岁数，他说比第３个人大２岁。

    问第３个人，又说比第２个人大２岁。

    问第２个人，说比第１个人大２岁。

    最后问第１个人，他说是１０岁。请问第５个人多大。

  • 代码：

/*************************************************************************
> File Name: demo02.c
> Author: FPF
> Description: 递归案例
> Created Time: 2025年02月20日 星期四 14时21分51秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
/**
* 求年龄的递归函数
* @param n 第几个人
*/
int age(int n)
{
// 创建一个变量，存储函数返回值，返回的是每个人的年龄
int c;
// 第1个人的年龄是已知的，10岁
if(n == 1)
{
c = 10;
}
else if (n > 1) // 只过滤正数，也就是非第1人
{
c = age(n-1) + 2; // 当前这个人的年龄 = 上一个人的年龄 + 2
}
return c;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("%d\n",age(5));
return 0;
}

案例2：

  • 求阶乘（n！）
  • 代码：
/*************************************************************************
> File Name: demo03.c
> Author: FPF
> Description: 递归案例：求阶乘（5的阶乘：5×4×3×2×1）
> Created Time: 2025年02月20日 星期四 14时43分45秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，用来求n的阶乘
* @param n 上限
*/
long fac(int n)
{
// 定义一个变量，用做这个函数的返回值，也就是乘积
long f;
// 出口校验
if(n < 0)
{
printf("n的范围不能是0以下的数\n");
return -1;
}
else if(n == 0 || n == 1)
{
f = 1; // 出口
}
else // 递归
{
f = fac(n-1) * n;}
return f;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
int n;
printf("请输入一个整数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("%d的阶乘结果是%ld\n",n,fac(n));
return 0;
}

数组做函数参数

​ 当用数组做函数的实参时，则形参应该也要用数组/指针变量来接收（函数实参是数组，形参一定是数组或者指针），注意的是，此次传递并不代表传递了数组中所有的元素数据，而是传递了第一个元素的内存地址（数组首地址），形参接收到这个地址后，则形参和实参就代表了同一个块内存空间，则形参的数据修改会改变实参的。这种数据传递的方式，我们称之为地址传递。

在这里插入图片描述

​ 如果用数组作为函数的形参，那么我们提供另一个形参表示数组的元素个数。原因是数组形参代表的仅仅是实际数组的首地址。也就是说形参只获取到了实参数组的第一个元素的地址，并不确定传递了多少个数据。所以提供另一个形参表示数组元素的容量，可以防止在被调函数对实际数组访问时产生的下标越界。举例：

// 定义一个函数，将数组作为形参
void fun(int arr[], int len) // 数组传参，形参只能接收到实参数组的首地址，并不是完整的数组
{
// int l = sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]); 此时编译报错，因为无法确定arr的实际大小，所以无法通过
sizeof进行计算
for(int i = 0; i < len; i++)// len就是传递过来的实参数组的大小
{
printf("%-4d",arr[i]);
}
printf("\n");
}
void main()
{
int arr[] = {11,22,33,44,55};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
fun(arr,len);
}

​ 但有一个例外，如果是用字符数组做形参，且实参数组中存放的是字符串数据（形参是字符数组，实参是字符串常量）。则不用表示数组元素的个数的形参，原因是字符串本身会自动结束\n ，举例：

// 定义一个函数，将数组作为形参
void fun(char arr[100]) // 数组传参，形参只能接收到实参数组的首地址，并不是完整的数组
{
char c;
int i = 0;
while((c =arr[i])!='\0')
{
printf("%c",c);
i++;
}
printf("\n");
}
void main()
{
fun("hello");
}
案例

案例1：

有两个数组ａ和ｂ，各有5个元素，将它们对应元素逐个地相比（即ａ[0]与ｂ[0]比，ａ[1]

与ｂ[1]比……）。如果ａ数组中的元素大于ｂ数组中的相应元素的数目多于b数组中元素大

于a数组中相应元素的数目(例如，a[i]>b]i]6次，b[i]>a[i] 3次，其中i每次为不同的值)，则

认为a数组大于b数组，并分别统计出两个数组相应元素大于、等于、小于的个数。

int a[10] = {12,12,10,18,5};
int b[10] = {111,112,110,8,5};
  • 案例:
/*************************************************************************
> File Name: demo04.c
> Author: FPF
> Description: 数组作为函数参数
> Created Time: 2025年02月20日 星期四 16时09分05秒
************************************************************************/
#include <stdio.h>
#define LEN 5
/**
* 定义一个函数，实现两个数的比较
* @param x,y 参与比较的两个数字
* @return 比较结果，x > y 返回1; x < y 返回 -1; x == y 返回 0
*/
int large(int x, int y)
{
int flag = 0;
if (x > y) flag = 1;
else if(x < y) flag = -1;
return flag;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
// 定义两个数组,循环变量，最大，最小，相等int a[LEN],b[LEN],i,max=0,min=0,k=0;
printf("请给数组a添加5个整数:\n");
for(i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(a[0]); i++)
{
scanf("%d",&a[i]);
}
printf("\n");
printf("请给数组b添加5个整数:\n");
for(i = 0; i < sizeof(b)/sizeof(b[0]); i++)
{
scanf("%d",&b[i]);
}
printf("\n");
// 遍历
for(i = 0; i < LEN; i++)
{
// 比较两个数组中，同一位置两个元素的大小
int value = large(a[i],b[i]);
if(value == 1) max++; // 记录a比b大的次数
else if(value == -1) min++; // 记录a比b小的次数
else k++; // 记录a和b相等的次数
}
printf("max=%d,min=%d,k=%d\n",max,min,k);
return 0;
}

案例2：

  • 需求：编写一个函数，用来分别求数组score_1（有5个元素）和数组score_2（有10个元素）各元素的平均值 。
  • 代码：
/*************************************************************************
> File Name: demo05.c
> Author: FPF
> Description: 数组作为函数参数
> Created Time: 2025年02月20日 星期四 16时28分25秒
************************************************************************/#include <stdio.h>
/**
* 定义一个函数，用来求数组中个元素的平均值
*/
float avg(float scores[],int len)
{
int i;
float aver,sum = scores[0];// 保存平均值和总分
// 遍历数组
for(i = 1; i < len; i++)
{
sum += scores[i];
}
// 求平均分
aver = sum / len;
return aver;
// return sum / len; 等价于上面写法
}
int main(int argc,char *argv[])
{
// 准备俩测试数组
float scores1[] = {66,78,86,56,46};
float scores2[] = {77,88,67,78,98,32,78,88,77,39};
printf("这个班的平均分：%6.2f\n",avg(scores1,sizeof(scores1)/sizeof(float)));
printf("这个班的平均分：%6.2f\n",avg(scores2,sizeof(scores2)/sizeof(float)));
return 0;
}

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