工欲善其事，必先利其器。

方程是一种数学工具，列方程解方程能够有效解决数学问题。

函数是一种编程技巧，设计函数实现函数能够提高程序设计的效率。

函数之所以难学，是因为它太多变了，有多种形态。

课本不写全吧，作者会被骂。

课堂不讲全吧，老师会被骂。

于是乎，老师满堂灌，学生糊涂蛋。

学生要想不当糊涂蛋，必须拼命地训练。

师傅领进门，修行在个人，绝不是推诿责任，而是事物发展的规律。

客官，如果您有时间，请慢慢听我胡扯。

一、建议初学者，把变量定义全部写在函数外，成为全局变量

#include<stdio.h>
int a,b,c;
void main(void)
{scanf("%d%d",&a,&b);c=a+b;printf("%d\n",c);
}

这样理解：

1、把这个程序整体看做一个学校，a、b、c相当于书记、校长、副校长的名字；

2、main函数相当于学校的一个系；这个程序简单，所以暂时只有一个系；

3、main函数内部相当于系的内部，系内部当然都知道校领导们的名字

怎么样，通俗易懂吧。

注：对于各种程序设计竞赛，主要考察算法，因此总体上程序代码不会太长，而且对效率的要求比较高，采取这种全局变量是经常性的手段。

二、代码闹独立，要称王

我们可以像main函数一样，再设计几个其他函数，把程序代码封装起来。

例如：

#include<stdio.h>
int a,b,c;
void input(void)
{scanf("%d%d",&a,&b);
}
void calculate(void)
{c=a+b;
}
void output(void)
{printf("%d\n",c);
}
void main(void)
{input();//输入 calculate();//计算 output();//输出}

（函数调用示意图，来自百度图片搜索）

分析：

1、main函数的代码都不安分，一气化三清，代码独立啦，分解为新的三个函数，input、calculate、output

2、好处是，分而治之好管理了，等大家遇到比较复杂的程序，超过100行那种，就理解得深刻了。

3、如果到此为止，大家一定会说，函数真得太好了，使得程序逻辑更清楚了，也根本没什么难度嘛。

注意：到此为止，你已经能够用函数参加竞赛了，而且如果你算法好的话，拿个冠军都可以。

下面的部分，都是要考虑到大型程序，多人协作时容易产生函数名冲突、变量名冲突，而采取的措施，是越来越复杂。

函数理论复杂就复杂在，他不提倡使用全局变量（即在函数外定义变量），因为多个函数共享变量容易出矛盾，程序结果出现问题不太容易追责。他们的理想是，每一个函数是一个独立王国，只有一个入口和一个出口，来我国的人，必须从入口进，从出口出。也可以把每一个函数比作一个机器，比如榨汁机，苹果塞进去，苹果汁出来；葡萄塞进去，葡萄汁出来。内部怎样实现的，使用的人不必知道。

好了，这样以来，事情变复杂了。就好比两个男女青年谈恋爱，本来是以爱情为主，一见钟情，电光石火，水到渠成。现在非要加上一些其他条件，什么高富帅、白富美，结果剩男剩女一大堆，问题不好优化啊。

我们先改造代码。

三、改造我们的代码

#include<stdio.h>void input(int *a,int *b)
{scanf("%d%d",a,b);
}
int calculate(int a,int b)
{int c;c=a+b;return c;
}
void output(int c)
{printf("%d\n",c);
}
void main(void)
{int a,b,c;input(&a,&b);//输入 c=calculate(a,b);//计算 output(c);//输出}

分析：

1、为了达到每个函数独立的目的，还需要有理论的支撑。函数外定义的变量叫“全局变量”，函数内定义的变量叫“局部变量”。全局变量、局部变量各在内存的什么地方分配才能高效？

2、mai函数的a、b和input中的a、b只是重名而已，但是他们不在同一个系，不会冲突。什么样的机制才能保障他们不冲突？

3、以上，说出来轻松，编译程序却要精心设计，才能应对变化。

4、最主要的，这些设计的原理，却会成为找工作时面试官的题目。所以在各种课本，函数不仅单独一章，还和其后各章相关联。

因此，同志们，同学们，在大一的阶段，40个课时，只能学基本语法，就像幼儿园学个拼音、儿歌、数个数，哪能讲什么语法，讲了也没什么效果。

C 语言背后原理，或者其他语言背后的原理，有一门课叫做编译原理的，会慢慢到来。

你想，一门课的东西，你非要你的C语言老师给你讲清楚，臣妾估计也是打死都做不到啊。

编译原理三大经典书籍（龙书虎书鲸书）：

https://blog.csdn.net/shenwansangz/article/details/44217233

编译原理三大圣书——龙书、虎书、鲸…

https://blog.csdn.net/xiaolanmyself/article/details/16944135

同学，你骨骼不太惊奇，不建议你看，知道这三本书的名字，会吹吹牛bi得了。

如果你去看了，我怕你会“学习计算机编程，从入门到放弃”......

四、函数语法

函数返回值类型函数名（参数列表）

{

//函数体

}

上面就是函数的语法形式。

就像是自然语言有语法一样，程序设计语言也是有语法的。

你写文章头疼，编程也会头疼。只不过编程要比写文章简单很多。

其中最难的是，参数列表的写法与解释。

无他，唯手熟尔。

只有多读程序，多写程序，才能够掌握。

可是，亲爱的计算机专业大学生们，每个学期那么多课程，怎么会有时间写程序呢？

无他，唯有舍得，舍弃哪些对你的人生目标不重要的科目，及格就行；把功夫放在编程上，才能得到！

1、简单数据传值

void func(int a,int b)

{.....}

参数 int a,int b;就是最普通的定义方法，因此是传值。

2、简单数据传地址

void func(int *a,int *b)

{.....}

参数 int *a,int *b; 是指针的形式，因此a、b中只能存储地址值

3、关于返回值

int calculate(int a,int b)
{
   int c;
   c=a+b;
   return c;
}

函数体中可以用 return语句返回一个值。那么return后面那个量的类型是什么，函数的返回值类型就设计成什么。

4、传递一维数组

void func(int a[],int n)

{.......}

和

void func(int *b,int n)

{.......}

这两种写法等价。或者说，前者的本质是后者，前者符合人们日常思维习惯，后者符合计算机计算思维。

5、传递二维数组

#define N 100

void func(int a[][N],int n)

{.......}

和

void func(int *b[100],int n)

{.......}

这两种写法等价。或者说，前者的本质是后者，前者符合人们日常思维习惯，后者符合计算机计算思维。

6、传递结构体

struct node

{

int a;

int b;

};

void func(struct node mynode){.....}

void func(struct node *mynode){.....}

结构体可以定义复杂类型，其和函数的结合，解释同普通变量

五、函数指针

本部分目的：基于函数指针，介绍C语言中快速排序函数的用法。

因此是一石二鸟，既介绍了函数指针，也介绍了快速排序函数。

在此基础上如果你能想到，啊，原理函数指针能够增加函数设计的通用性，有利于代码复用，那你是非常有悟性的。

qsort：quick sort，快速排序。

其出世之日，电闪雷鸣，震惊了世界，其他排序算法的速度不能望其项背。

1、项目驱动

对于一个整数数组，请分别对其中数据进行升序和降序排列。

2、函数原型

•#include <stdlib.h> //头文件

•void qsort( void *buf, size_t num, size_t size, int (*compare)(const void *, const void *) );

•buf：待排序数据的首地址

•num：待排序数据个数

•size：每个数据的大小，单位是字节

•compare：比较函数。

•可以通过重新定义compare比较函数，来调整是升序还是降序。

int (*compare)(const void *, const void *) 这是函数的原型，即你必须按照这种个数来自己定义该函数。

3、比较函数的写法

int Asending(const void *x,const void *y)
{//升序比较函数 int *a,*b;a=(int*)x;b=(int*)y;if(*a>*b)return 1;else if(*a==*b)return 0;elsereturn -1;
}int Desending(const void *x,const void *y)
{//升序比较函数 int *a, *b;a=(int*)x;b=(int*)y;if(*a>*b)return -1;else if(*a==*b)return 0;elsereturn 1;
}

注意：比较函数的名字无所谓，但是其参数和返回值类型是系统规定好的。你必须符合规则。

4、主函数

void printArray1D(int a[],int n)
{//打印数组中数据 int i;for(i=0;i<n;i++){printf("%d ",a[i]);}printf("\n");
}
int main()
{int a[]={1,4,6,2,5,3};//数组int n=sizeof(a)/sizeof(int);//数据个数//升序排列qsort(a,n,sizeof(int),Asending);   printArray1D(a,n) ;//降序排列qsort(a,n,sizeof(int),Desending);  printArray1D(a,n) ;return 0;
}

注意：主调函数在调用qsort时，把比较函数当作参数传递给qsort，其内部机制为：

x会指向a[i]，y会指向a[j]

若compare(x,y)返回值为1，则交换a[i]和a[j]的值，否则不交换。

所以你调整比较函数的返回值是 1 还是 -1，就能调整是升序还是降序。

5、对复杂类型数据排序

当数据不是简单数据类型时，比如对平面上的点排序，先按照x的大小从小到大排，如果x相等，则按照y的值从小到大排。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct point
{int x;int y;
};
int Asending(const void *x,const void *y)
{//升序比较函数 struct point *a,*b;a=(struct point*)x;b=(struct point*)y;if(a->x > b->x)return 1;else if(a->x == b->x){if(a->y > b->y)return 1;else if(a->y == b->y)return 0;elsereturn -1;           }       elsereturn -1;
}int Desending(const void *x,const void *y)
{//升序比较函数 struct point *a,*b;a=(struct point*)x;b=(struct point*)y;if(a->x > b->x)return -1;else if(a->x == b->x){if(a->y > b->y)return -1;else if(a->y == b->y)return 0;elsereturn 1;          }       elsereturn 1;
}
void printArray1D(struct point a[],int n)
{//打印数组中数据 int i;for(i=0;i<n;i++){printf("(%d %d) ",a[i].x,a[i].y);}printf("\n");
}
int main()
{struct point a[]={{2,8},{2,6},{1,9},{1,7}};//数组int n=sizeof(a)/sizeof(struct point);//数据个数printArray1D(a,n) ;//升序排列qsort(a,n,sizeof(struct point),Asending); printArray1D(a,n) ;//降序排列qsort(a,n,sizeof(struct point),Desending); printArray1D(a,n) ;return 0;
}

运行结果：

（over）

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2、简单数据传地址

3、关于返回值

4、传递一维数组

5、传递二维数组

6、传递结构体

五、函数指针

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2、函数原型

3、比较函数的写法

4、主函数

5、对复杂类型数据排序

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