C语言快速入门手册6.函数

6.1.示例

在“cex013.c”文件中输入以下代码并保存。

神之谜的实参形参!我们经常会被这两个名词困扰,其实完全可以把这两个抛弃掉。我们来看上面的代码第10行,我们调用add函数,然后把返回值传递给printf输出显示。在调用add时,参数被传递过去,这时候实际上时产生了赋值的效果。我们可以把add函数里面的两个参数inum1、inum2看成两个变量,于是赋值语句“inum1=1”、“inum2=2”一执行,两个变量的值就被填充了。接下来就在add函数体里面运算,第5行把inum1+inum2的计算结果返回给调用者。没那么复杂,非要搞一堆概念把自己都搞懵了。

C语言规定函数在被定义(声明)之后才能被调用。图中显示函数定义与调用的写法,这样的写法一旦函数多起来,需要翻越很多代码才能看到main函数。一般我们阅读代码的时候,希望能一下看到main函数,所以我们先声明函数,在代码的后面部分再提供函数定义。

与函数定义不同,函数声明必须以分号结束,并且允许参数的标识符留空。这里指出一点,有些教程对定义与声明这两个术语,建议还是区分清楚比较好。一般来说,定义代表实体,比如定义的变量代表着在内存中的一个片段,定义的函数就具备了函数体。而声明没有真正的实体,只是为了声明之后被引用。因为C语言具备严格的类型检查,对于未经声明的标识符,编译器不知道它的类型,也没法知道语法是否正确。

6.2.函数

函数实际上是一个命名的语句块,可以通过引用函数的名称反复调用它。

函数定义由返回值类型、函数名、参数列表和函数体构成。

函数名遵循标识符的命名规则,并且在作用域内唯一,C语言不支持函数名重载。参数列表可以留空、一个和多个。

函数允许没有返回值,没有参数的函数称为过程,用“void”关键字修饰,没有参数的函数可以在参数列表里面填写“void”(可增加代码可读性)。

函数返回值可以被丢弃,就像之前对printf的调用一样,也可以作为表达式或作为参数被传递。

函数有内部外部之分,内部函数只能在一个单元(.c文件)里面有效,被修饰为“static”。前面的例子里面add只有在单元内有效,下面是改成内部函数的例子。

一般在不能确定函数是否需要被其它单元引用时,最好都定义成内部函数,减少跟其它单元函数发生冲突的可能性。

外部函数可以跨单元有效,被修饰为“extern”,或者像前面那样没有修饰为“extern”的add函数,被默认为外部函数。下面是改成外部函数的例子。

增加一个add.c单元。

注意下边命令的不同写法。

有时候定义的函数要几个单元都要引用,像这样每次引用之前都要预先声明未免太过麻烦。因此,有这种需求的时候可以把声明写到一个头文件里面,然后用“#include”语句去包含它之后就可以引用了。

增加一个add.h单元。

于是,我们做出了类似printf的函数!

还需要指出一点,头文件是有副作用的,下面列一个程序清单。

前面的代码包含了两个头文件“add.h”、“any.h”,从下面的清单可以看出“any.h”也包含了“add.h”。我们已经知道,包含头文件实际上就是把头文件合并进来组成一个更大的文件,那么这段代码在包含“any.h”的时候,又嵌套包含了一次“add.h”,因此最后产生的大文件里面就有两份的“add.h”。这样的结果可能引起问题,因此为了避免这种状况,C语言提供了一种防止代码重入的写法。

下面把add.h文件改写一下。

在这个头文件里,有一个其它单元都没定义的宏定义“_THIS_ADD_H_IS_UNIQUE_”,一般都把名字起的足够长,以避免造成冲突。最上面的“#ifndef”限定了只有不存在这个宏定义的时候,它跟“#endif”之间这段代码才有效,但是紧接着给出了这个宏定义。于是在程序企图重入这段代码的时候,被上面的“#ifndef”给拦截了。

下面是模拟重复包含产生的效果。

上图第8~13行代码,由于有了第2行的作用,变成无效。

6.3.宏定义

宏定义除了前面提到的代表常量、防止代码重入的用法以外,还有类似函数的用法。这里需要弄清楚一点,宏定义实际上是一种在编译器层面的文本替换。比如常量PI的用法,在代码中所有出现“PI”这个字眼的地方,编译器先把它替换成“3.1415926”,然后再继续编译行为。切实弄清楚这一点,可以避免我们的代码出现一些意想不到的错误。

在“cex015.c”文件中输入以下代码并保存。

可以看出第7行的展开是有问题的,因为乘法运算优先,所以逻辑变成了先乘法之后相加,存在逻辑错误。第8行的展开是对的,这种宏定义要按照MUL2这样的形式来实现。

6.4.函数嵌套

在“cex015.c”文件中输入以下代码并保存。

上面的show函数包含了对add函数的调用,属于函数嵌套。C语言还允许函数对自身的嵌套,也就是递归,关于递归函数留待后面综合讨论。

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