函数

本节主要了解函数的使用。

1、什么是函数？

在编程的过程中，我们总会遇到这样的事情：有的操作要经常被执行，而一遍又一遍的去写这些类似的执行过程让我们觉得很麻烦，函数就是为了解决这样的问题而产生的，他将我们要经常用到的功能组织成一个个的代码块，这些代码块像工厂一样，将我们送给他们的原料（参数）转化为产品（返回值）。

2、函数的创建

下面我们通过一个简单的函数来分析一下：

#include <stdio.h>  
  
// 函数的定义（要放在main函数前面）  
int sum(int a, int b) {  
    return a + b;  
}  
  
int main() {  
    int m = 1, n = 2;  
    int s = sum(m, n); // 调用函数  
    printf("m,n的和为：%d\n", s); // 输出  
}  

在该例子中，我们创建了一个名称叫 sum 的函数，他接收两个整数，然后返回两个整数的和（也是整数）。注意一下，这个函数是写在main函数的前面。我们从很早就接触到了main函数，这是一个特殊的函数，每个程序都有一个名叫main的函数，他是整个程序的入口（main函数也是标准函数，他接收来自操作系统的参数，并返回参数给操作系统，只不过他的结束意味着程序的结束）。既然程序是从main函数开始执行的，在main函数执行之前，首先要载入所有需要用到的函数。
查看输出结果：

m,n的和为：3  

3、函数的参数

对上面的程序中用到的变量进行地址输出，如下：

a 的地址为：0x7fff5fbff8ac  
b 的地址为：0x7fff5fbff8a8  
m 的地址为：0x7fff5fbff8dc  
n 的地址为：0x7fff5fbff8d8 

可以发现，在该例子中，我们对m，n进行加法计算，实际上用到了四个不同的地址单元，当sum函数被调用的时候，m，n 的值被传递到了a，b对应的地址单元，函数对a，b进行操作后返回一个结果。也就是说，实际参与计算的并不是m，n，而是 a，b。这里的a，b称作形参（形式上的参数），m，n称作实参（实际的参数）。
那么问题来了，我们如果想对实际的参数进行操作，该如何去做呢？可以通过指针来直接操作地址！

#include <stdio.h>  
  
// 函数的定义  
void upCase(char *c) {  
    *c = *c - 32;  
}  
  
int main() {  
    char c1 = 'a';  
    upCase(&c1);  
    printf("c1 = %c\n", c1);  
} 

在上述代码中，我们传递的是具体的内存地址，所以能够直接修改对应地址单元的变量，是不是很神奇？结果输出如下：

c1 = A  

延伸思考：在上面列举的函数中，我们发现，输入和输出的参数都是固定的，但是有的时候，我们可能需要不确定数量的输入输出参数，那又怎么办呢？同样的，我们也可以通过指针来操作！只需要灵活的分配一些空间给函数使用即可！

#include <stdio.h>  
  
char *aString(){  
    // 创建一块字符串区域  
    char *str="This is a string!";  
    return str;  
}  
  
int main() {  
    printf("%s\n", aString());  
} 

输出：

This is a string!  

4、递归函数

我们先来看一个题目：计算x的y次方
普通的解题方法：

//计算x的y次方  
int mypow(int x,int y)  {  
    int s=x;  
    for (int i =2; i<=y; i++) {  
        s = s * x;  
    }  
    return s;  
} 

这个方法很容易理解，但是显得不是很简洁，而且调用了其他的变量。有一种更为简洁的方式来实现同样的功能：

//计算x的y次方  
int mypow(int x,int y) {  
    if (y<=0) return 1; // 终止条件  
    return mypow(x,y-1)*x; // 递归  
} 

仔细观察可以发现，这个函数在他自己的内部调用了函数本身，换句话说，这个函数通过自己调用自己，实现了类似for循环的功能，这种用法称作递归。当然递归的使用需要建立在充分的理解的基础上的，他的目的还是为了进一步利用函数体本身，达到简化编程，提高执行效率，递归的一个必要条件是有终止条件。

5、内置函数

函数的出现大大简化了程序的设计，我们可以人为的将常用的功能封装成函数，以供使用，c语言官方封装了大量的内部函数，有用于字符检测的、系统输入输出的、数学计算的、系统操作的、内存管理的等等，见图（摘自c语言库函数速查手册）：

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