C语言学习笔记

函数

函数的概念及意义

函数也叫做模块化编程，是用于完成特定任务的程序代码单元，就是把一个小功能封装成一个独立的代码段。封装前与封装后的执行结果是完全一样的。
函数的作用：1、增加了代码的复用性（可被重复使用）
2、增加了代码的可读性，便于其他人读懂，也便于快速找到问题所在，便于修改维护。
使用注意点：通常会把一个功能封装成一个函数，是专门某一功能的。
函数的封装无关于代码量。
在程序的执行过程中，从main开始，顺序向下执行，如果遇到了函数，则先执行完函数内的所有内容，接着返回，继续在主函数内向下执行。经过这两步跳转，会降低一点效率（微乎其微）。

函数的类型

简单分为四类：无参数无返回值，无参数有返回值，有参数无返回值，有参数有返回值。

无参数无返回值的函数

简单小程序：

#include <stdio.h>
void fun(void)
{
	printf ("我是函数\n");
}
		
int main()
{
    printf ("我是函数\n");
	fun();//函数的调用 
	return 0;
}

这样的程序就可以展示出无参数无返回值的具体作用了，但是要注意，第二行后面一定不要有分号，像主函数后面不带分号一样，其次，调用时要加上小括号，不过无须写入任何其他的数据。

函数的定义包括了函数头和函数体，**返回值函数名(参数列表)**的写法，但是如果在返回值的地方写上了void，表示函数没有返回值，或者我们不使用返回值，但是如果我们最后加上了return，编译器就会报错。返回值在C中可以不写，默认是int但是C++会报错，C++不支持默认的int。

函数头

函数名：名字就是标识符，相当于int a;中的a，这是个变量名。其实函数的本质也是个变量，只不过是比我们基本数据类型的变量复杂一点。
函数名注意点：
1、起始必须是英文字母或者下划线，后面的是以数字，字母或者下划线任意组成，但是不能以数字开头。
2、不要用与系统重名的函数，比如printf，会报错“printf重定义”
3、函数的名字尽量把函数的功能体现出来，原则是将函数功能描述的越详细越好，可以使用尽量多的关键词。长度没有限制，但是描述的清晰程度直接影响了代码的可读性，尽量不要简写，让别人也能读懂。
4、规范写法，其实就是为了增加可读性。
函数的参数列表：标准规定，如果函数没有参数，一定要加上void，跟主函数一样。如果不写表示参数个数不确定，写上表示不接受任何参数。但是C++没有这层意思，C++中不写==void。

函数体

函数实体，也就是代码部分，跟主函数一样，没有特殊的，但是要记得花括号
自定义函数与主函数：主函数是函数，自定义函数也是函数，没有区别，但是主函数是由操作系统调用的。
自定义函数与系统函数：printf``scanf等等函数都叫系统函数，是微软提前定义好了的，我们可以直接使用，所以就起了个系统函数的名字，这些函数本质上和我们自定义的函数是一样的。
形式：void fun(void){printf("zxczxc")}这是对于代码非常少的函数，更加简洁明了。这里有一个误区：行数少的函数并不意味着执行的快。

函数调用

调用形式：函数名+()，小括号内是装参数的，所以没有参数就不用写，返回值的void也不要加(加上了之后是函数声明)。
函数调用的本质是函数地址+(参数列表)，函数名字就是函数地址，对函数名字&即&fun也是函数地址，但是其实fun==&fun这一点非常重要(可以在编译器上写上这一行代码，如果级别不一样编译器就会报错)，而且还要分辨fun是函数地址，fun()和(&fun)()都是函数调用。注意不要自己调用自己

函数声明/函数原型

使用一个变量前，一定要定义，或者声明这个变量，同样的，在函数调用前，一定要出现函数定义，或者声明。
声明一个函数仅需要在主函数前或者主函数内部写void fun(void);要加上分号，表示仅声明了函数没有定义，写法还是返回值+函数名(参数列表)。
如果声明函数且调用但没有定义的话，编译器会报错
函数声明可以多次，不会对程序造成影响，但是定义只能有一次，否则也会报错。

无参数有返回值的函数

写法：

int fun(void)
{
	printf("我是函数fun\n");
	return 4;
}

void是无返回值，有具体类型的就是有返回值
这里int的意义：函数的返回值类型/函数类型，我们可以说，函数就可以理解成一个复杂点的变量，当有返回值时，该函数就会有一个值，int a = 2;a的值就是2，函数的值由return的值决定，那这个函数的值就是4，也就是说int b = fun()，b的值就是4，不加return 4编译器会报错。
但是在上述过程中，一定要明确一点，只要出现了fun()，编译器就认为调用了一次该函数。因此int a = 2;的输出结果是：
我是函数fun
4
在实际应用中，就可以完完全全的把他当作4来理解和使用，比如参与运算。返回值不一定必须要被使用，也就是说，他比无返回值的函数功能更强，但是不一定要被体现。有返回值的函数是一个表达式，表达式就会有一个结果，结果就是return的值，类型由返回值类型决定。

return详解

return 数据：用于有返回值的函数，终止所在函数的执行，并返回指定数据。也就是说，当函数进行到return时，函数就结束了，不再执行下面的代码，直接跳到花括号。可以有多个return，但是只执行代码逻辑顺序中的第一个，比如说用到了if，goto等等，要根据逻辑来判断。而且所有逻辑都一定要有返回值。
return;用于无返回值的函数中，终止函数的执行。
返回多个值：首先明确概念：return一个只能返回一个值，可以返回一段连续空间的首地址，这段空间里装着多个值，也就是返回一个数组的首地址。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
int *fun(void)
{
	int *p = (int*)malloc(8);//动态内存分配
	*p = 4;
	p[1] = 5;
	return p;
}
int main(void)
{
	int *a = fun();
	printf("%d,%d\n",a[0],a[1]);
	free(a);
	return 0;
}

这样的代码块就是return返回多个值的经典实例，输出结果是4，5。
为什么不返回栈区空间，因为它是局部变量、空间，会出问题。

有参数无返回值函数

函数定义：void fun(int a,double b){printf("我是fun%d,%lf\n",a,b)}
返回值是void，即无返回值。
参数列表：作用：函数与外界交互的接口，将函数外部的数据传输到函数内，也能将函数内部数据传递出去。
写法：连续定义几个变量，用逗号隔开，注意在定义时，个数由需求所定；不要用成分号；变量不要初始化（C++有初始化的语法，但是c语言没有）；名字不能冲突
函数调用：类型要对应上、个数对应上、顺序对应上。函数头的参数列表是形参（形式参数）、函数调用处是实参（实际参数）。
函数原型：void fun(int a,int b);函数头加个分号，其他注意点和上述一模一样，这也是形参；或者void fun(int , double );这两个在函数的声明是作用是完全一样的。注意每个参数都要有类型，void fun(int a,b);的声明是非法的。
通过参数把数据传递到外部（通过函数修改外部数据的值）：首先声明，直接在函数内部修改形参的数据，无法改变实参的值。正确的操作方式是：将实参的地址传递到函数内部，再在函数中操作实参的地址的空间，这样就可以实现改变实参的值。

#include <stdio.h>
void fun(int *p)
{
	printf("b = %d\n",*p);
	*p = 12;
	printf("b = %d\n",*p);
}
int main (void)
{
	int a = 2; //int *p = &a;
	printf("a = %d\n",a);
	fun(&a);
	printf("a = %d\n",a);
	return 0;
}

上述程序的输出结果是

a = 2
b = 2
b = 12
a = 12

也就是说，在进行通过参数修改外部的值时，要注意分辨传值和传址，传值只能将值传递给形参，最终操作的是形参，而传址是通过地址来间接操作a本身，最终修改了a。

通过参数修改指针的指向

也就是说怎么通过函数修改指针变量

#include <stdio.h>
void fun1(int* *p)
{
	printf("p = %p\n",*p);
	*p = NULL;
	printf("p = %p\n",*p);

}
int main()
{
	int a = 12;
	int *p1 = &a;
	printf("%p\n",p1);
	fun1(&p1);
	printf("%p\n",p1);
	return 0;
}

总结：要注意修改谁，就要传谁的地址，并不是说传个地址就是传值。

一维数组做参数

首先声明一点：void fun(int a[10]) == void fun *a这是因为编译器会自动将[]当成*处理，并且忽略数字10
所以更加合适的将一维数组做参数的做法是：void fun(int *p , int nlength)也就是将数组名和数组长度都要传递到函数中，这样在函数中可以更方便地遍历。

#include <stdio.h>
void fun (int *p , int nlength)
{
	int i = 0;
    for (i = 0 ; i < nlength ; i++)
	{
		printf ("%d\n",p[i]);
	}
}
int main()
{
	int a[5] = {1,2,3,4,5};
	int a1[7] = {1,2,3,4,5,6,7};
	fun (a,5);
	fun (a1,7);
			
	return 0;
}

要注意的是在进行函数调用的时候，a是一个指针类型的变量，就是首元素的首地址。之所以不直接将整个数组都传递进来，是因为1、传的是数组名，就是元素类型的地址；2、数组做函数，函数调用就会定义一个很大空间的数组，非常浪费空间；3、数组做参数，数组的大小就固定了，造成了使用上的局限性。

二维数组做参数

先复习怎么定义一个一维数组指针

int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
int (*p)[3] = a;

这样就是传递了一个一维数组的地址，将其完全的复制到函数头做参数就可以实现。

#include <stdio.h>
//		 int p[2][3]和下面的效果完全一样，甚至可以直接用*p来遍历 
void fun(int (*p)[3], int hang,int lie)
{
	int i,j;
	for (i = 0 ; i < hang ; i++)
	{
		for (j = 0 ; j < lie ; j++)
		{
			printf ("%d\n",p[i][j]);
		}		
	}
}

int main()
{
	int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
	//int (*p) = a;
	fun (a,2,3);
	return 0;
}

如果用二维数组指针来装的的话可以使用下面的程序

#include <stdio.h>
void fun(int (*p)[2][3] , int hang , int lie)
{
	int i,j;
	for (i = 0 ; i < hang ; i++)
	{
		for (j = 0 ; j < lie ; j++)
		{
			printf("%d\n",(*p)[i][j]);
		}
	}
 }		 
 
int main()
{
	int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
	fun (&a,2,3);
	
	return 0;
}

有参数有返回值的函数

可以参照前面的介绍，只是加上了返回值而已，如以下的程序找到数组内的最大值：

#include <stdio.h>
int Findmax (int *p , int n , int *p1)
{
	int i = 0;
	int maxnum = p[0];
	
	for (i = 1 ; i < n ; i++)
	{
		if (maxnum < p[i])
		{
			maxnum = p[i];
		}
	}
	*p1 = maxnum;
			
	return maxnum;
}
		
		int main()
	{
	int a[6] = {12,34,32,45,32,21};
	int n = 0;
	printf("%d\n",Findmax(a,6,&n));
	n = Findmax(a,6);
	printf("%d\n",n);
	printf("%d\n",n); 
	return 0;
}

### 函数地址
- fun == &fun
- **定义一个指针指向函数的地址方法**：首先把函数名去掉，再在相应位置上补充`(*p)`，然后删去变量名（这是因为有些编译器会认为他没用提出警告，可以忽略），再将函数的地址赋值给他，也就是说`int (*p)(int) = fun`
- 如何通过指针来进行函数调用：函数地址（函数名）+小括号，括号内写参数，无参数就什么都不用写。





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#### 本周总结
本周主要学习了函数的内容，这一段学习过程还是比较轻松的，但是也暴露出了很多问题，前面的指针，数组内容以及它们之间的结合在函数这一块还是比较难理解的。美中不足的是本周其实也并没有完全完成制定的学习目标，递归函数还没有开始学习。
<br/>下周希望能将函数的内容全部学完，并且字符的内容学完。