什么是函数？

函数(function)是完成特定任务的独立程序代码单元。语法规则定义了函数的结构和使用方式。虽然 C 中的函数和其他语言中的函数、方法、子程序、过程作用相同，但是细节上略有不同。
一些函数执行某些动作，如 printf() 把数据打印到屏幕上，一些函数找出一个值供程序使用，如 strlen() 把指定字符串的长度返回给程序。一般而言，函数可以同时具备以上两种功能。

为什么用函数？

首先，使用函数可以省去编写重复代码的苦差。如果程序要多次完成某项任务，那么只需编写一个合适的函数，就可以在需要时使用这个函数，或者在不同的程序中使用该函数，就像许多程序中使用 putchar() 一样。其次，即使程序只完成某项任务一次，也值得使用函数。因为函数让程序更加模块化，从而提高了程序代码的可读性，更方便后期修改、完善。

例如，假设要编写一个程序完成以下任务：读入一系列数字、分类这些数字、找出这些数字的平均值、打印一份柱状图。可以使用下面的程序：

#include <stdio.h>
#define SIZE 50
int main(void)
{float list[SIZE]; readlist(list, SIZE); sort(list, SIZE); average(list, SIZE); bargraph(list, SIZE); return 0;
}

当然，还要编写 4 个函数 readlist()、sort()、average() 和 bargraph() 的实现细节。描述性的函数名能清楚地表达函数的用途和组织结构。然后，单独设计和测试每个函数，直到函数都能正常完成任务。如果这些函数够通用，还可以用于其他程序。

许多程序员喜欢把函数看作是根据传入信息(输入)及其生成的值或响应的动作(输出)来定义的“黑盒”。如果不是自己编写函数，根本不用关心黑盒的内部行为。例如，使用 printf() 时，只需知道给该函数传入格式字符串或一些参数以及 printf() 生成的输出，无需了解 printf() 的内部代码。以这种方式看待函数有助于把注意力集中在程序的整体设计，而不是函数的实现细节上。因此，在动手编写代码之前，仔细考虑一下函数应该完成什么任务，以及函数和程序整体的关系。

如何了解函数？

首先要知道如何正确地定义函数、如何调用函数和如何建立函数间的通信。

#include <stdio.h>
#define NAME "GIGATHINK, INC."
#define ADDRESS "101 Megabuck Plaza"
#define PLACE "Megapolis, CA 94904"
#define WIDTH 40
void starbar(void); /* 函数原型 */
int main(void)
{starbar(); printf("%s\n", NAME); printf("%s\n", ADDRESS); printf("%s\n", PLACE); starbar(); /* 使用函数 */ return 0;
}
void starbar(void) /* 定义函数 */
{int count; for (count = 1; count <= WIDTH; count++) putchar('*'); putchar('\n');
}

该程序的输出如下：

GIGATHINK, INC.
101 Megabuck Plaza
Megapolis, CA 94904

该程序要注意以下几点。程序在 3 处使用了 starbar 标识符：函数原型(function prototype)告诉编译器函数 starbar() 的类型，函数调用(function call)表明在此处执行函数，函数定义(function definition)明确地指定了函数要做什么。

名词解释

1. 函数类型

函数和变量一样，有多种类型。任何程序在使用函数之前都要声明该函数的类型。
例如上面的程序中，函数原型部分 void starbar(void); 其中第一个 void 是函数类型，void 类型表明 starbar() 函数无返回值类型。
PS：如果不声明返回值类型，C 语言默认是返回 int 类型。

2. 函数原型和函数定义

函数原型，也叫函数声明。
例如上面的程序中，void starbar(void); 后面带分号，分号表明这是在声明函数，不是定义函数。也就是说，这行声明了程序将使用一个名为 starbar()、没有返回值、没有参数的函数，并告诉编译器在别处查找该函数的定义。
一般而言，函数原型指明了函数的返回值类型和函数接受的参数类型。这些信息称为该函数的签名(signature)。对于 starbar() 函数而言，其签名是该函数没有返回值，没有参数。

vodi starbar(void) {} 后面带 {} 告诉编译器这是函数定义，而不是调用函数或声明函数原型。

starbar() 函数中的变量 count 是局部变量(local variable)，意思是该变量只属于 starbar() 函数。可以在程序中的其他地方(包括main()中)使用 count，这不会引起名称冲突，它们是同名的不同变量。

如果把 starbar() 看作是一个黑盒，那么它的行为是打印一行星号。不用给该函数提供任何输入，因为调用它不需要其他信息。而且，它没有返回值，所以也不给 main() 提供(或返回)任何信息。简而言之，starbar() 不需要与主调函数通信。
接下来我们了解下函数间通信。

函数参数

函数参数是做什么的？

函数间的通信主要是通过函数参数来实现的。
通过函数参数，主调函数可以向被调参数传递一些信息。并且，在我们学习了指针和数组的知识之后，被调函数还可以通过函数参数传递一些信息给主调函数。
PS：被调函数传递信息给主调函数的方法除了函数参数之外，还可以通过返回值。不过返回值的一个缺点是只能返回一个值。

下面我们就来学习一下函数参数的知识。

定义带形式参数的函数

例如，有一个如下所示的 ANSI C 风格的函数定义：

void show_n_char(char ch, int num)

该行告知编译器 show_n_char() 使用两个参数 ch 和 num，ch 是 char 类型，num 是 int 类型。这两个变量被称为形式参数(formal argument，但是最近的标准推荐使用 formal paramete))，简称形参。和定义在函数中变量一样，形式参数也是局部变量，属该函数私有。这意味着在其他函数中使用同名变量不会引起名称冲突。每次调用函数，就会给这些变量赋值。
PS：ANSI C 要求在每个变量前都声明其类型。也就是说，不能像普通变量声明那样使用同一类型的变量列表：

void dibs(int x, y, z) /* 无效的函数头 */
void dubs(int x, int y, int z) /* 有效的函数头 */

声明带形式参数的函数

在使用函数之前，要用 ANSI C 形式声明函数原型：

void show_n_char(char ch, int num);

当函数接受参数时，函数原型用逗号分隔的列表指明参数的数量和类型。根据个人喜好，你也可以省略变量名：

void show_n_char(char, int);

在原型中使用变量名并没有实际创建变量，char 仅代表了一个 char 类型的变量，以此类推。

调用函数

在函数调用中，实际参数(actual argument，简称实参)提供了 ch 和 num 的值。

show_n_char(SPACE, 12);

实际参数是空格字符和 12。这两个值被赋给 show_n_char() 中相应的形式参数：变量 ch 和 num。简而言之，形式参数是被调函数(called function)中的变量，实际参数是主调函数(calling function)赋给被调函数的具体值。
实际参数可以是常量、变量，或甚至是更复杂的表达式。无论实际参数是何种形式都要被求值，然后该值被拷贝给被调函数相应的形式参数。被调函数不知道也不关心传入的数值是来自常量、变量还是一般表达式。再次强调，实际参数是具体的值，该值要被赋给作为形式参数的变量。因为被调函数使用的值是从主调函数中拷贝而来，所以无论被调函数对拷贝数据进行什么操作，都不会影响主调函数中的原始数据。
PS：实际参数是出现在函数调用圆括号中的表达式。形式参数是函数定义的函数头中声明的变量。调用函数时，创建了声明为形式参数的变量并初始化为实际参数的求值结果。

返回值

前面介绍了如何把信息从主调函数传递给被调函数。反过来，函数的返回值可以把信息从被调函数传回主调函数。
使用 return 语句可以返回值，返回值不仅可以赋给变量，也可以被用作表达式的一部分。
使用 return 语句的另一个作用是，终止函数并把控制返回给主调函数的下一条语句。

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