第四章 函数
4.1函数的概念
函数是C语言的功能单位，实现一个功能可以封装一个函数来实现，定义函数的时候一切以功能为目的，根据功能去定函数的参数和返回值。
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封装的目的是为了方便函数的复用，只需要在使用某个功能的时候调用该函数即可；也是为了程序的模块化，方便阅读，方便调试。
4.2函数的分类
4.2.1从定义角度分类（即函数是谁实现的）
（1）库函数：C库实现的；
（2）自定义函数：程序员自己实现的函数；
（3）系统调用：操作系统实现的函数。
4.2.2从参数角度分类
（1）有参函数
函数有形参，参数的数量、类型等完全取决于函数的功能，依需要实现的功能来确定。
int max(int x,int y)
{
}
int fun(int x,float y,double z)
{
}
（2）无参函数
函数没有参数，在形参出可写void，也可以不写
int fun()
{
}
int fun(void)
{
}
4.3.3从返回值角度分类
（1）带返回值的函数
在定义函数的时候必须带着返回值类型，函数体中必须有return，如果没有返回值类型，默认返回整形。
char fun()//定义了一个返回字符数据的函数
{
char b = 'a';
return b;
}
fun()//没有定义返回值的类型，默认返回整形。
{
return 1;
}
（2）没有返回值的函数
定义函数时函数名前面加上void
void fun(形参表)
{
return;
}
没有返回值，不需要return。若需要使用return结束函数的调用，可用return;即可
#includeint max(int x, int y)//函数max的返回值是int类型，有两个形参x，y，函数的作用是求两个数的大值
{
int z;
if (x >y)
{
z = x;
}
else
{
z = y;
}
return z;
}
void help(void)//前面一个void表示没有返回值，后面一个void表示没有形参
{
printf("****************\n");
printf("帮助信息********\n");
printf("****************\n");
}
int main()
{
int num;
num = max(5, 10); //调用max函数，求5 和 10两个数的大值
help(); //调用help函数，help是无参函数，不需要传参
printf("%d", num);
return 0;
}
运行的结果是：
****************
帮助信息********
****************
10
4.3函数的定义
返回值类型 函数名字（形参列表）
{//函数体，实现函数的功能
}
函数名字应见名知意，简洁易懂，符号C语言命名规则，不能重名。
形参必须定义类型，多个形参用逗号,分隔。
函数的定义不能嵌套，不能在一个函数体内定义另一个函数，即每个函数都是平行的。
void fun1()
{
void fun2()
{
}
}
报错：C2601 本地函数定义是非法的。
void fun1()
{
}
void fun2()
{
}
这样的定义是正确的。
4.4函数的声明
1、概念：对已经定义的函数进行说明，可以声明多次
2、为什么要声明：编译器在编译C程序时是从上往下编译的，在编译到调用的函数时编译器可能不认识这个函数，所以需要对函数进行声明。
3、什么时候要声明
（1）主调函数和被调函数在同一个.c文件中时
a.被调函数再上，主调函数在下（不需要声明）
void fun(void)
{
printf("hello world\n");
}
int main()
{
fun();
}
编译器先处理了被调用的函数，已经认识了这个函数，之后再调用这个函数时就不用声明了。
b.被调函数在下，主调函数在上（需要声明）
int main()
{
fun();
}
void fun(void)
{
printf("hello world\n");
}
编译器还没有认识fun函数时就去调用了，所以这时需要声明。
声明的方法
（1）直接声明法：
将被调用的函数的第一行拷贝过去，结尾加分号。
void fun(void)；
void fun(void)
{
printf("hello world\n");
}
（2）间接声明法：
将函数的声明放在头文件中，.c文件包含头文件即可，
a.c
#include#include"4_3.h"
int main()
{
fun();
}
void fun(void)
{
printf("hello world\n");
}
a.h
extern void fun(void);
（2）主调函数和被调函数不在同一个.c文件中的时候
一定要声明，声明的方法：
a.直接声明法：将被调函数的第一行拷贝过去，后面加分号，前面加extern
b.间接声明法：将函数的声明放在头文件中，.c文件包含头文件即可，
直接声明法
间接声明法：
3、分文件：主函数放在一个.c，被调函数放在另一个.c，函数的声明放在头文件中，在主调函数前用#include "xx.h"间接声明。
4.5函数的调用
函数的调用方法：
带返回值的函数：变量 = 函数名（实参列表）;
无返回值的函数：函数名（实参列表）;
1、有无返回值
有返回值的函数需要一个变量去接收返回值，而没有返回值的函数不需要接收，
2、有无形参
有形参的函数，就把实参写在实参列表，实参可以是常量、变量，也可以是一个表达式，没有形参就不写。
形参是变量，是被调函数的局部变量。
4.6变量的存储类别
4.6.1 内存的分区
1、内存：物理内存、虚拟内存
物理内存：实在存在的存储设备，内存条、硬盘等等
虚拟内存：操作系统虚拟出来的内存。
操作系统会在物理内存和虚拟内存之间做映射，32位系统下，每个进程的寻址范围是4G，地址是0x00 00 00 00~ 0x ff ff ff ff
数据存放在物理内存，我们看到的是虚拟地址。
2、运行程序时操作系统会将虚拟内存4G进行分区，方便对内存进行管理
（1）堆区：在动态申请内存的时候，在堆里开辟内存
（2）栈区：主要存放局部变量
（3）静态全局区：
a.未初始化的静态全局区：静态变量（定义时用static修饰的变量），或全局变量，没有初始化的放在此区；
b.初始化的静态全局区：全局变量、静态变量、赋过初值的放在此区。
（4）代码区：存放程序代码
（5）文字常量区：存放常量
4.6.2普通的全局变量
概念：在函数外部定义的变量
int num = 100;//num没有在函数体内部定义，而是在函数外面定义的，那么num就是一个全局变量
int main()
{
}
普通全局变量的作用范围：程序的所有地方，在所在的.c文件可以不声明，而在别的.c文件调用时需要声明：extern int num;（声明的时候不要赋值）
生命周期：在程序运行的时候一直存在，直到程序结束
注意：定义普通全局变量的时候如果不赋初值，默认初值为0。
#includeint num;
int main()
{
printf("num = %d", num);
return 0;
}
运行的结果：num = 0
4.6.3 静态全局变量 static
概念：定义全局变量时前面用static修饰
static int num = 100;//num就是一个静态全局变量
int mian()
{
}
静态全局变量的作用范围：只能作用在其所在的.c文件中，在其他的.c文件中不能使用。
生命周期：在程序运行的时候一直存在，直到程序结束
注意：定义静态全局变量的时候如果不赋初值，默认初值为0。
4.6.4 普通局部变量
概念：在函数内部定义的，或者复合语句中定义的变量
int main()
{
int num;//普通局部变量，在函数内部定义的
{
int a;//普通局部变量，在复合语句中定义的
}
}
普通局部变量的作用范围：在函数内部定义的只在函数内部有效，而在复合语句中定义的只在复合语句中有效
生命周期：在函数调用之前，局部变量不占用空间，只在调用函数的时候才会为局部变量开辟空间，函数结束了局部变量就被释放了，在复合语句中也是如此
注意：普通局部变量不赋初值，默认的初值是随机的。
#includevoid fun()
{
int num = 3;//只在fun内部有效的局部变量
num++;
printf("num = %d\n", num);
}
void fun2(int x)//这里定义的x形参也是只在fun2内部有效的局部变量
{
x++;
printf("x = %d\n",x);
}
int main()
{
fun();
fun();
fun();
fun2(3);
fun2(3);
return 0;
}
运行的结果：
num = 4
num = 4
num = 4
x = 4
x = 4
在第一次调用fun时，为局部变量num开辟空间，在函数结束后局部变量就被释放了，所以在第二次调用fun时，num依然是原来的num。
fun2()同理。
4.6.5 静态局部变量
概念：在定义局部变量时前面加static修饰
作用范围：在它定义的函数或复合语句中有效
生命周期：静态局部变量从第一次调用函数到程序结束，而不是像普通局部变量一样函数结束就释放掉。
注意：普通局部变量不赋初值，默认的初值是0。
#includevoid fun()
{
static int num = 3;//只在fun内部有效的静态局部变量
num++;
printf("num = %d\n", num);
}
int main()
{
fun();
fun();
fun();
return 0;
}
运行的结果是：
num = 4
num = 5
num = 6
变量重名的问题
在完全相同的作用范围内，不允许重名；作用范围不同的可以重名；局部范围内，重名的全局变量不起作用。（就近原则）
不能定义两个同名的全局变量，在一个函数内部也不能定义两个同名的局部变量。
全局变量num，局部变量num：在函数内部只认局部变量定义的num， 不认全局变量的num。
#includeint num = 100;
int main()
{
int num = 10;
printf("num = %d\n", num);
return 0;
}
运行的结果是：num = 10
说明这里打印的num是main函数内部定义的局部变量，而不是外部定义的全局变量
4.6.6外部函数
我们定义的普通函数都是外部函数，即函数可以再程序中的任何文件中调用。
声明用extern + 返回值 + 函数名 + （形参表）;
4.6.7内部函数
在定义函数时，static + 返回值 + 函数名 + （形参表）;即用static修饰的函数成为内部函数。
static限定了内部函数的作用范围，只在所在的.c内部有效，不能在其他的.c文件中调用。
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